KR20080058991A - 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법 및 장치 - Google Patents

휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법에 관한 것으로, 본 발명은 오디오 데이터의 오디오 타임 스탬프의 시간을 이용하여 오디오 및 비디오 데이터의 동기를 맞춰 디지털 방송을 재생하는 방법 및 장치를 제공함으로써, 최적화된 동기 방법 및 에러의 확장이 일어나지 않는 이점이 있다.
DMB, DVB-H

Description

휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법 및 장치{Method for playing digital multimedia broadcating in portable terminal and apparatus thereof}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송수신기의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 DVB-H 방식의 디지털 방송수신기의 방송 수신부의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 상기 DVB-H 방식의 디지털 방송수신기의 프로토콜 처리부의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 DVB_H 방식의 디지털 방송 수신기의 복호부의 구성을 도시하는 도면.
도 5a 내지 도 5f는 상기 DVB-H 방식의 디지털 방송 수신기가 수신하는 IP 기반의 서비스 채널 데이터 구조를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 디지털 방송의 재생 방법에 관한 것으로, 특히 오디오 신호 및 비디오 신호를 동기화하여 재생하는 방법에 관한 것이다.
현재 디지털 방송수신기는 다양한 디지털 방송신호를 수신하여 표시하는 기능을 수행한다. 여기서 상기 디지털 방송신호는 디지털 방식으로 부호화 및 변조된 신호로써, 수신기에서는 이를 역으로 복조 및 복호화하여 하여야 한다. 따라서 상기 디지털 방송수신기는 튜너, 방송데이터복조기 및 방송데이터복호기 등을 구비하여야 한다. 현재 상기 디지털 방송 방식은 크게 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 및 DVB(Digital Video Broadcasting) 방식으로 나눌 수 있다. 상기 디지털 방송은 하나의 주파수 채널에 복수의 서비스 채널들을 서비스하는 방식을 사용하며, 상기 서비스 채널들은 방송국들에서 방송되는 디지털 방송 신호를 전송하는 채널들의 프로그램 정보 및(또는) 방송 정보들을 전송하는 채널들로 구성될 수 있다.
그리고 현재의 휴대 단말기는 멀티미디어 전용 프로세서를 탑재하거나 멀티미디어 기능을 강화하는 추세이며, 상기 멀티미디어 기능들 중에서 상기와 같은 디지털 방송 수신기를 탑재하는 추세이다.
디지털 방송은 오디오 신호 및 비디오 신호는 서로 다른 방법으로 부호화 되어 휴대 단말기에 전송된다. 이러한 오디오 신호 및 비디오 신호를 수신한 휴대 단말기는 각 부호화 방법에 대응하여 다른 방법으로 복호화하므로, 복호화한 오디오 신호 및 비디오 신호를 동기화하여 재생한다. 이러한 이유로 최적화된 동기화 방법 이 요구되고 있다. 특히, 비디오 신호의 경우 오디오 신호에 비하여 에러의 확률이 높으므로, 비디오 신호의 문제가 생기는 경우에 최적화된 디지털 방송의 재생 방법이 요구되고 있다.
이러한 점을 감안한 본 발명의 목적은 휴대 단말기를 통해 디지털 방송을 재생할 경우 오디오 신호 및 비디오 신호의 최적화된 동기화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 비디오 신호에 복구할 수 없는 에러가 생긴 경우 최적화된 디지털 방송의 재생 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법은, 디지털 방송 신호를 수신하는 과정과, 상기 디지털 방송 신호에서 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 추출하는 과정과, 상기 오디오 데이터의 오디오 타임 스탬프를 이용하여 오디오 및 비디오 신호를 동기 맞춰 재생하는 과정을 포함한다.
상기 오디오 데이터의 오디오 타임 스탬프를 이용하여 오디오 및 비디오 신호를 동기 맞춰 재생하는 과정은, 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 오디오 및 비디오 버퍼에 입력하는 과정과, 상기 오디오 버퍼에 상기 오디오 데이터의 한 프레임이 채워진 때의 오디오 타임 스탬프를 획득하는 과정과, 상기 오디오 타임 스탬프를 획득한 때의 비디오 타임 스탬프를 획득하는 과정과, 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 비교하여 시간이 일치하는지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 각 타임 스탬프의 시간이 서로 일치한 경우, 오디오 및 비디오 데이터를 복호하여 재생하는 과정을 포함한다.
상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 비교하여 시간이 일치하는지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 각 타임 스탬프의 시간이 서로 일치하지 않은 경우, 오디오 데이터만 복호하여 재생하는 과정을 더 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치는, 방송 신호를 수신하는 방송 수신부; 수신한 방송 신호에서 오디오 및 비디오 데이터를 추출하는 프로토콜 처리부; 상기 오디오 및 비디오 데이터를 복호하는 복호부; 및 오디오 타임 스탬프를 이용하여 상기 오디오 및 비디오 데이터가 동기 ??춰 복호되도록 제어하며, 복호된 오디오 및 비디오 데이터를 각각 스피커 및 표시부로 출력하는 제어부를 포함한다.
상기 복호부는 오디오 데이터를 임시 저장하는 오디오 버퍼; 비디오 데이터를 임시 저장하는 비디오 버퍼; 상기 오디오 데이터를 복호하는 오디오 복호기; 및 상기 비디오 데이터를 복호하는 비디오 복호기를 포함한다.
상기 제어부는 상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다 오디오 데이터를 출력하도록 제어하는 오디오 태스크; 상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때의 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 획득하는 동기 태스크; 및 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하면, 비디오 데이터를 복호하도록 비디오 복호기를 제어하는 비디오 태스크를 포함한다.
상기 비디오 태스크는 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하 지 않으면, 해당 비디오 데이터를 버리도록 복호기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오 태스크는 상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다, 오디오 데이터를 재생하도록 상기 오디오 복호기를 제어한다.
상기 오디오 태스크는 상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다 상기 동기 태스크를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 동기 태스크는 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 획득하고, 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하는지 판단하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
하기 설명에서 DVB-H 디지털 방송 등과 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명의 실시 예는 사용자에 의해 선택된 적어도 두 개의 서비스 채널 데이터를 다중 화면으로 표시하는 디지털 방송수신기 또는 이런 디지털 방송수신기를 구비하는 휴대단말기에 대한 것이다.
여기서 상기 디지털 방송은 크게 DMB(Digital Multimedia Broadcasting ) 방 식, DVB(Digital Video Broadcasting) 방식, 미디어플로(Media FLO(Forward Link Only)) 등이 있다.
여기서 상기 DMB, DVB, 미디어플로 방식은 모두 디지털 방송 방식을 사용하고 있다. 또한 상기 DVB 방식은 DVB_T 방식과 DVB_H 방식이 있으며, 상기 DVB_H 방식은 타임 슬라이싱 및 IP 기반의 방송신호를 사용한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 수신기는 상기 DVB_H의 방송 신호를 수신하여 처리하는 것으로 예를 들어 설명될 것이다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 수신기는 DVB 방식,DMB 방식, 미디어플로 방식에 모두 적용할 수 있음은 자명하다.
이하 본 발명의 실시 예에서 사용하는 용어는 다음과 같이 정의한다. 먼저 "채널"(channel)은 튜너에서 선택되는 주파수 채널을 의미하며, "서비스"(service)는 선택된 채널 상에 전송되는 실제 방송국의 채널로써 PID(program identifier or product identifier) 등에 의해 구분되는 서비스 채널을 의미하며,
본 발명의 실시 예에서는 상기 용어들의 사용에 따른 혼란을 방지하기 위하여, 상기 채널은 "물리 채널"(physical channel)로 사용하며, 서비스는 "서비스 채널"(service channel)로 사용하기로 한다. 디지털 방송은 하나의 물리 채널에서 다수의 서비스 채널들이 전송되며, 물리 채널은 튜너에 설정된 채널 주파수를 의미하고, 서비스 채널은 상기 물리 채널에서 방송국들을 의미한다. 상기 서비스채널은 DMB 및 DVB-T의 경우 상기 PID에 의해 구분될 수 있으며, DVB-H의 경우 PID, IP 어드레스, 및(또는) 포트 정보들의 조합에 의해 구분될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 수신기의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 제어부(100)는 디지털 방송 수신기의 전반적인 동작을 제어한다. 키입력부(170)는 사용자의 선택에 따른 키 데이터를 발생하여 상기 제어부(100)에 인가한다. 여기서 상기 키입력부(170)를 통해 발생하는 사용자의 명령은 서비스 채널들의 선택 및 재생 명령 등이 될 수 있다.
메모리(160)는 디지털 방송 수신기의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리 및 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장하는 데이터 메모리로 구성될 수 있다.
방송 수신부(110)는 제어부(100)의 제어 하에 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 서비스 채널의 데이터를 수신한다. 서비스 채널의 데이터를 타 데이터와 구분하기 위하여 방송 신호라고 하기로 한다.
프로토콜 처리부(120)는 서비스 채널들의 데이터의 프로토콜을 처리하여 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 방송 정보 데이터들을 분리 출력한다. 여기서, DVB-H 방식인 경우 프로토콜 처리부(120)는 IP데이터 그램의 프로토콜들을 처리하여 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 방송 정보 데이터들을 추출하여 출력한다. 그리고 DMB나 DVB-H 방식인 경우 상기 프로토콜처리부(120)는 TS(Transport Stream)을 분석하여 오디오 및 비디오 데이터를 역다중화(demuxing)한다.
복호부(130)는 오디오 및 비디오 복호기를 구비하며, 각 오디오 및 비디오 복호기에 따른 오디오 및 비디오 버퍼를 구비한다.
여기서 오디오 복호기는 서비스 채널의 부호화된 오디오 데이터를 복호하여 출력한다. 그리고 비디오 복호기는 서비스 채널의 비디오 데이터를 각각 복호하여 출력한다. 각각 복호된 비디오 및 오디오 데이터는 표시부(150) 및 스피커(155)에 인가되어 재생된다.
디지털 방송 수신기는 방송 방식에 따라 다른 형태로 구성될 수 있다. 디지털 방송수신기는 DMB 및 DVB 방식이 있으며, DVB 방식은 DVB_T 및 DVB_H 방식이 있다. DMB 및 DVB 방식의 디지털 방송 수신기에서는 수신되는 방송데이터는 MPEG2-TS 구조를 가지며, MPEG2-TS 구조의 방송데이터는 패킷 스트림으로 각 패킷들은 패킷 헤더와 페이로드로 구성된다. 그리고 패킷 헤더는 서비스 채널을 구별하기 위한 식별자인 PID 정보를 포함하고 있다. 따라서 상기 디지털 방송 수신기는 PID 정보를 이용하여 원하는 서비스 채널을 선택할 수 있다. 이때, DMB 및 DVB_T 방식의 디지털 방송수신기에서 MPEG2_TS 구조를 가지는 각 패킷의 페이로드는 방송 데이터들이 채워지며, DVB_H 방식의 디지털 방송 수신기에서 MPEG2-TS 구조를 가지는 각 패킷들의 페이로드는 IP 정보 및 방송 데이터들로 채워진다. 따라서 DVB_T 및 DMB 방식인 경우, 방송 데이터 복조기는 서비스 채널 데이터를 복조하여 MPEG-2 TS로 발생하는 복조기로 구성될 수 있으며, 이런 경우 상기 프로토콜 처리부(120)는 MPEG2-TS 스트림에서 서비스 채널의 오디오, 및 비디오, 방송정보 데이터를 역다중화하는 역다중화기(DEMUX)가 될 수 있고, 복호부(130)는 이를 각각 복호하는 비디오와 오디오 및 방송정보 디코더(DECODER) 등으로 구성할 수 있다. 그리고 DVB_H 방식인 경우, 방송 데이터 복조기는 수신된 서비스 채널의 데이터를 복조하는 복조 기 및 복조된 방송 데이터들 중에서 사용자에 의해 선택된 서비스 채널의 데이터를 선택하는 PID 필터, 그리고 상기 제어부(100)의 제어하여 상기 복조기 및 튜너의 동작을 제어하는 복조 제어기들로 구성될 수 있으며, 프로토콜 처리부(120)은 상기 복조 제어기에서 출력되는 IP 데이터그램의 프로토콜을 처리하여 오디오, 및 비디오 및 방송정보 데이터로 출력하며, 복호부(130)는 이를 각각 복호하는 비디오와 오디오 및 방송 정보 디코더 등으로 구성할 수 있다.
이러한 복호부(130)는 비디오, 오디오 및 방송정보 복호기들로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에서 상기 방송정보 복호기는 제어부(100)에서 구비되는 것으로 가정하며, 이런 경우 상기 방송정보 복호기는 소프트 웨어적으로 구현될 수 있다. 그리고 상기 방송 정보는 방송 프로그램 정보, 방송에 관련된 다양한 이미지 정보들을 포함할 수 있으며, 또한 시청자들이 방송에 참여할 수 있는 인터렉티브 정보(ingteractive information) 등이 될 수 있다. 예컨대, DMB 방식의 방송정보는 EPG(Electronic Program Guide)를 포함할 수 있으며, DVB-H 방식의 방송정보는 ESG(Electronic Service Guide)를 포함할 수 있다.
이하 설명되는 본 발명의 실시예의 설명에서 상기 디지털 방송수신기는 DVB-H 방식을 사용한다고 가정한다.
도 2는 DVB-H 방식의 디지털 방송수신기의 방송 수신부(110)의 구성을 도시하는 도면이며, 도 3은 상기 DVB-H 방식의 디지털 방송수신기의 프로토콜 처리부(120)의 구성을 도시하는 도면이고, 도 4는 DVB_H 방식의 디지털 방송 수신기의 복호부(130)의 구성을 도시하는 도면이며, 도 5a 내지 도 5f는 상기 DVB-H 방식의 디지털 방송 수신기가 수신하는 IP 기반의 서비스 채널 데이터 구조를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 5a 내지 도 5f의 DVB_H 데이터 매핑 구성을 살펴보면, DVB_H 데이터는 MPEG2-TS 구조를 가진다.
도 5a는 각 TS 패킷은 188바이트를 크기를 가지며, 4바트의 패킷헤더 및 184 바이트의 페이로드(payload)로 구성될 수 있다. 여기서 패킷 헤더는 패킷 동기(sync) 및 PID 정보들을 가진다. 여기서 PID는 서비스 채널들을 식별하기 위한 정보 및 페이로드를 식별하기 위한 정보로 사용될 수 있다.
도 5b는 상기 도 5a의 페이로드에 실릴 수 있는 MPE 섹션의 구성으로써, 상기 MPE 섹션은 테이블 식별자(table_ID), 수신된 데이터를 에러 보정을 위한 정보(MPE-FEC) 및 수신 데이터를 타임 슬라이싱(time slicing) 하기 위한 정보들로 구성될 수 있다.
도 5c는 IP 데이터 그램의 구성으로써, IP V6를 사용하는 예를 도시하고 있다. 상기 IP 데이터그램은 IP 버전(IP V6 또는 IP V4 등) 및 발신 측 IP 정보(source IP information), 착신 측 IP정보(destination IP information) 등을 포함한다.
도 5d는 UDP로써, 발신 및 착신 측의 포트 정보(Scr Prt, Dst Prt) 등을 포함한다.
도 5e는 FLUTE/ARC의 구성으로써, ESG(Electronic Service Guide) 및 파일(files) 등을 포함한다.
도 5f는 RTP 구성으로써, 오디오 및 비디오 데이터들이 포함된다. 그리고, 각 오디오 및 비디오 데이터에 대응하는 타임 스탬프를 포함한다.
이하로는 DVB-H 방송의 방송 신호를 수신하여 재생 하는 방법을 살펴보기로 한다. DVB-H는 하나의 물리 채널에 다수의 서비스 채널들이 전송되며, 각 서비스채널들은 시간 정렬 및 다중화(multiplex)되어 전송된다.
도 2를 참조하면, 각 물리 채널의 방송 수신부(110)는 튜너(200) 및 방송 데이터 복조기로 구성되고, 상기 방송데이터 복조기는 A/D변환기(Analog to Digital converter)(210), 복조기(220), PID 필터(230) 및 복조 제어기(240) 등으로 구성된다.
튜너(200)는 사용자가 선택한 서비스 채널이 전송되는 물리 채널 주파수로 세트되며, 상기 세트된 물리 채널의 서비스 채널들의 신호를 수신한다. 튜너(200)는 물리 채널을 설정하기 위한 주파수를 발생하는 PLL과, 수신되는 방송신호와 상기 PLL에서 발생되는 물리 채널 주파수를 혼합하여 설정된 물리 채널의 방송 신호를 출력하는 혼합기와, 설정된 물리 채널 주파수 대역의 신호를 여파 출력하는 대역 여파기 등을 포함할 수 있다.
채널 제어기(240)는 제어부(100)에서 출력되는 채널 제어 데이터에 의해 상기 튜너(200)를 제어하여 선택된 서비스 채널의 물리 채널 주파수를 세트하고, 상기 PID 필터(230)에 선택된 주 및 부 서비스 채널들의 PID를 세트하는 기능을 수행한다.
이때 제어부(100)는 방송 수신부(110)에서 출력되는 PSI/SI 정보 및 프로토 콜처리부(120)에서 출력되는 ESG(Electronin Service Guide)에 포함된 SDP 정보들을 분석하여 사용자가 선택한 서비스 채널들의 PID, IP 및 포트 정보를 확인한다. 즉, 제어부(100)는 PID 필터(230)에서 필터링되는 PID가 NIT(Network Information Table), SDT(Service Description Table), EIT(Event Information Table)이면, 상기 테이블(PSI/SI)로부터 물리 채널 및 서비스 채널들의 PID들을 확인할 수 있다. 또한 상기 제어부(100)는 상기 프로토콜 처리부(120)에서 상기 도 5e와 같은 구조를 가지는 ESG 데이터에서 SDP를 추출 및 분석하여 각 서비스채널들 및 각 서비스채널들의 오디오 및 비디오 데이터들을 식별하기 위한 PID, IP 및 포트 정보들을 확인할 수 있다. 따라서 제어부(100)는 PSI/SI 및(또는) SDP 데이터들을 분석하여 각 서비스 채널들 및 각 서비스 채널의 오디오 및 비디오 데이터들을 구분하기 위한 PID, IP 및 포트 정보들을 결정하게 된다. 그리고 사용자가 서비스 채널들을 선택하면, 제어부(100)는 채널 제어기(240)에 선택된 서비스 채널 데이터를 전송하는 물리 채널 및 서비스 채널의 PID를 필터링하기 위한 채널 데이터를 출력한다. 이때 사용자가 화면 표시를 위한 서비스 채널을 선택하면, 제어부(100)는 서비스 채널의 PID를 포함하는 채널 제어 데이터를 상기 채널 제어기(240)에 출력한다.
그러면 채널 제어기(240)는 튜너(200)에 선택된 서비스 채널을 수신하는 물리채널 주파수를 세트하고, PID필터(230)에 서비스 채널의 PID를 세트한다. 그러면 상기 튜너(200)는 수신되는 방송 신호에서 상기 세트된 물리 채널 주파수의 방송 신호를 수신한다. 그리고 튜너(200)의 출력을 수신하는 A/D변환기(210)는 튜너(200)의 출력 신호를 디지털 데이터로 변환하며, 복조기(220)는 변조된 방송 신 호를 원래의 데이터로 복조한다.
복조기(220)는 OFDM 또는 COFDM 복조기로 구성할 수 있다. 이때 복조기(220)에서 복조된 데이터는 도 5a와 같은 MPEG2-TS의 TS 패킷 스트림이 될 수 있으며, 상기 TS 패킷은 서비스 채널의 구분하기 위한 식별자인 PID 정보를 포함하고 있다. 그리고 PID필터(230)는 복조된 IP 데이터그램에서 서비스 채널의 PID를 가지는 도 5a와 같은 데이터를 필터링하며, PSI/SI 정보를 제어부(100)로 전달한다. 또한 PID필터(230)에서 출력되는 도 5b와 같은 데이터는 MPE-FEC(MultiProtocol Encapsulation - Forward Error Correction) 및 타임 슬라이싱 정보를 포함할 수 있다. 그러면 복조 제어기(240)는 도 5b와 같은 정보를 포함하는 데이터이면, 수신되는 버스트 데이터를 타임 슬라이싱(time slicing) 제어한다. 즉, 채널 제어기(240)는 도 5b의 타임 슬라이싱 정보를 이용하여 튜너(200) 및 복조기(220)의 전원 공급을 제어한다. 이때, 타임 슬라이싱 정보는 서비스 채널의 버스트 온 시간(burst on time) 정보를 포함하고 있으며, 채널 제어기(240)는 타임 슬라이싱 정보를 이용하여 서비스 채널의 버스트 데이터 구간에서 상기 튜너(200) 및 복조기(220)에 전원을 공급하고, 그 이외의 구간에서는 전원 공급을 중단한다. 또한 채널 제어기(240)는 도 5b와 같은 MPE 섹션 정보를 이용하여 PID필터(230)에서 출력되는 서비스 채널의 데이터를 보정하기 위한 MPE-FEC 기능을 수행한다.
상기한 바와 같이 채널 제어기(240)는 제어부(100)에 출력되는 채널 제어 데이터에 의해 튜너(200)을 제어하여 선택된 서비스채널의 물리채널 주파수를 세트하고, 상기 PID필터(230)에 서비스 채널의 PID를 세트하는 기능을 수행한다. 그리고 수신되는 도 5b와 같은 MPE 섹션 정보에 의해 디지털 방송 수신기의 소비 전력을 줄이기 위한 타임슬라이싱(time slicing)의 동작을 제어하며, 수신 시 발생하는 에러를 보정하여 수신율을 향상시키기 위한 MPE-FEC 기능을 수행한다. 이때 상기 채널 제어기(240)에서 출력되는 데이터는 도 5c와 같은 구조를 가지는 IP 데이터 그램이 될 수 있다.
따라서 상기 방송 수신부(100)의 구성에서 상기 튜너(200)는 설정된 서비스 채널의 물리 채널의 방송 신호들을 선택하며, 복조기(220)은 튜너(200)의 출력을 디지털 데이터로 변환한 후, 복조(OFDM 또는 COFDM)한다. 이때, 복조된 데이터는 상기 도 5a와 같은 MPEG2 TS 구조이며, 해당 물리 채널의 서비스 채널들을 구분하기 위한 PID 정보를 포함한다.
PID필터(230)는 복조된 데이터의 PID를 분석하여 상기 PSI/SI PID 및 서비스 채널의 PID를 가지는 복조 데이터를 선택 출력(filtering)한다. 이때, PSI/SI 등의 PID 목록에 관련된 정보의 PID를 가지는 데이터들은 제어부(100)에 전달되며, 서비스 채널의 데이터들과 ESG를 포함하는 방송 정보 데이터들은 채널 제어기(240)에 전달된다. 그러면 채널 제어기(240)는 도 5b와 같은 구조를 가지는 MPE 섹션 데이터를 분석하여 타임 슬라이싱을 제어하는 동시에 PID 필터링된 서비스 채널들의 데이터의 에러 보정을 수행한다.
도 3은 DVB_H 방식의 디지털 방송 수신기의 프로토콜 처리부(120)의 구성의 예를 도시하고 있다. 도 4는 DVB_H 방식의 디지털 방송 수신기의 복호부(130)의 구성의 예를 도시하고 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 프로토콜 처리부(120)는 수신되는 선택 서비스 채널 데이터의 IP 및 프로토콜 정보들을 처리한 후, 비디오, 오디오 및 방송정보 데이터를 추출한다. 추출한 비디오 및 오디오 데이터는 복호부(130)의 비디오 버퍼(505) 및 오디오 버퍼(555)로 순차로 입력된다. 이때, 제어부(100)는 오디오 버퍼(555)의 한 프레임이 찰 때마다 오디오 데이터를 출력하고, 이에 동기 맞춰 비디오 버퍼(505)의 비디오 데이터를 출력한다. 이러한 동기를 맞추는 것은 제어부(100)의 각 태스크들(101, 103, 105)에 의해 수행된다.
그러면, 비디오 복호기(500)는 비디오 데이터를 복호하여 표시부(150)에 출력한다. 오디오 복호기(550)는 오디오 데이터를 복호하여 스피커(155)에 출력한다. 그리고 방송정보 데이터는 제어부(100)로 전달되어 복호된다.
프로토콜 처리부(120)는 IP추출부(310), UDP추출부(320), FLUTE전달부(330) 및 RTP전달부(340) 등으로 구성될 수 있다.
프로토콜 처리부(120)의 구성을 살펴보면, IP추출부(IP decapsule module)(310)에 입력되는 선택 서비스 채널의 데이터는 상기 도 5c에 도시된 바와 같이 송신측 및 수신측의 IP 정보(source IP address, desination IP address)를 포함하고 있는 IP 데이터 그램이다. IP추출부(310)는 IP 데이터그램을 디캡슐하여 IP 정보를 추출한다. 또한 UDP추출부(UDP decapsule module)(413)는 도 5d에 도시된 바와 같이 포트 어드레스(source port address & destination port address; Scr Prt & Dst Prt)를 포함하는 UDP 정보를 수신한다. UDP추출부(320)는 포트 정보를 추출한다. 이후 UDP가 제거된 프로토콜 데이터가 도 5e와 같은 FLUTE/ALC 프로 토콜 데이터이면, 수신되는 데이터를 FLUTE전달부(file transport(FLUTE)module)(330)로 전달하며, RTP 프로토콜이면 RTP전달부(A/V transport(RTP/TRCP) module)(340)로 전달한다. 이때, FLUTE/ALC 프로토콜인 경우, 데이터는 ESG 또는 파일 등으로 구성되는 데이터(XML, SDP, HTML, JPG, POL 등)가 될 수 있으며, ESG 및 파일 데이터들은 제어부(100)에 전달되어 복호된다.
특히, 도 5f에 도시한 바와 같이, RTP 프로토콜인 경우, 데이터는 오디오 및 비디오 데이터가 될 수 있으며, 각 오디오 및 비디오 데이터는 타임 스탬프(timestamp)를 구비한다. 타임 스탬프는 오디오 및 비디오 데이터의 동기를 위한 것이며, 4 바이트(byte)로 구성된다.
RTP 프로토콜 처리한 비디오 및 오디오 데이터들은 각각 대응하는 비디오 버퍼 및 오디오 버퍼에 순차로 입력된다. 오디오 및 비디오 버퍼의 한 프레임이 채워지면, 제어부(100)는 비디오 및 오디오 타임 스탬프가 일치한지 판단한다. 이때, 비디오 및 오디오 타임 스탬프가 서로 일치하는 경우, 제어부는 비디오 및 오디오 데이터를 각 대응하는 버퍼(505, 555)에서 출력한다.
각 비디오 및 오디오 데이터의 타임 스탬프가 일치하는 경우, 비디오 및 오디오 데이터를 비디오 복호기 및 오디오 복호기로 전달한다. 디코딩하여 표시부(150) 및 스피커(155)를 통해 출력한다. 그리고 이러한 비디오 및 오디오 데이터는 비디오 복호기(500) 및 오디오 복호기(590)에 전달되어 복호된다.
이때, 제어부(100)는 비디오 및 오디오 버퍼를 제어하기 위한 태스크들(101, 103 및 105)을 구비한다. 오디오 태스크(101)는 오디오 버퍼(555)의 버퍼링을 감지 하여 한 프레임이 채워지면, 동기 태스크(103)를 구동시키고, 오디오 데이터를 출력하도록 제어한다. 비디오 태스크(105)는 비디오 버퍼(505)의 버퍼링을 감지하여 한 프레임이 채워지면 비디오 데이터를 출력하도록 제어한다. 또한, 동기 태스크(103)는 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간일 일치한지 확인하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 태스크들(101, 103, 105)은 제어부(100)에 속하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않으며, 복호부에 속하거나 독립 모듈로 구성할 수 있다. 또한, 상기 태스크들(101, 103, 105)은 소프트웨어적으로 구성할 수 도 있으며, 하드웨어적으로 구성하여 단일칩으로 형성할 수 도 있다.
여기서, 제어부(100)는 프로토콜 처리부(210)에서 처리되는 프로토콜들을 처리하여 한다. 즉, 제어부(100)는 ESG엔진(XML engine 및 ESG 디코더), SDP 파서(parser), PSI/SI디코더 등을 구비할 수 있으며, 프로토콜 정보의 제어기(controller) 및 관리기(manager)들을 구비하여 프로토콜의 처리 제어 및 관리 기능을 수행할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 프로토콜 처리부(120)에서 추출 및 전달되는 각 프로토콜 정보 및 데이터들을 처리한다. 즉, 제어부(100)는 방송 수신부(110)에서 추출되는 PSI/SI정보(NIT, SDT, EIT)를 분석하여 MPEG-2 및 DVB-SI 표준에 따른 PSI/SI를 확인할 수 있으며, 프로토콜 처리부(120)에서 전달되는 ESG 데이터의 SDP(방송에 관한 메인 데이터 셋(main data set))를 파싱하여 디지털 방송수신기의 전반적인 동작을 제어한다. 이때 서비스 채널, 각 서비스 채널의 ESG, 오디오 및 비디오 데이터들은 PID, IP 정보, 포트 정보들에 의해 확인된다.
즉, PSI/SI 및 SDP에는 서비스 채널의 식별자, 각 서비스 채널의 오디오, 비디오 및 ESG 식별자 정보들을 정의하는 테이블들을 구비한다. 따라서 상기 제어부(100)는 PSI/SI 디코딩 결과 및 SDP를 참조하여 서비스 채널 및(또는), 오디오 데이터 및(또는) 비디오 데이터 및(또는) ESG 데이터들을 구분할 수 있다. 여기서, 제어부(100)는 프로토콜 처리부(120)을 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부(100)는 방송 수신부(110) 및 프로토콜 처리부(120)의 경로(path)를 제어한다. 상기 도 5a 내지 도 5f에 도시된 MPEG-TS 스트림 및 IP 데이터 그램의 대부분은 오디오 및 비디오 데이터로 이루어진다. 즉, 하나의 버스트 데이터가 수신되면, 버스트 데이터를 구성하는 대부분의 데이터가 비디오 및 오디오 데이터들이다. 따라서, 제어부(100)는 수신되는 서비스 채널의 데이터를 분석한 후, 그 결과에 따라 해당하는 구성부를 구동하고 나머지 구성부들은 경로를 연결하도록 제어하는 경로 제어부 기능을 수행한다. 즉, 수신 데이터가 도 5b와 같은 MPE섹션이면, 상기 제어부(1000는 채널 제어기(240)을 구동하여 버스트 정보를 수신하고, 채널 제어기(240)는 MPE 섹션 데이터를 분석하여 타임슬라이싱 및 MPE-FEC 기능을 수행하도록 한다. 그리고 수신 데이터가 IP V6이면 제어부(100)는 IP추출부(310)을 구동하여 추출되는 IP 목록을 처리한다. 또한 수신 데이터가 UDP이면 제어부(100)는 UDP추출부(320)을 구동하여 추출되는 포트 목록을 처리한다. 그리고 수신 데이터가 FLUTE/ALC이면 제어부(100)는 FLUTE전달부(330)을 구동하여 이후 수신되는 ESG 및(또는) 파일들을 처리한다.
특히, 수신 데이터가 RTP이면 제어부(100)은 RTP전달부(340)을 구동하여 RTP 를 처리한 후 비디오 및 오디오 데이터를 각각 비디오 및 오디오 버퍼(505, 555)에 입력한다.
따라서, 제어부(100)는 수신되는 데이터를 분석하여 해당하는 구성부를 인에이블(enable)시키고 나머지 구성부들은 단지 경로만 제공하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 경로를 제공하는 구성부들은 수신되는 데이터를 바이패스(by-pass)시키는 기능을 수행하여 수신되는 데이터를 신속하게 처리할 수 있도록 한다.
또한, 도 2의 채널 제어기(240) 및 도 3에 도시된 프로토콜 처리부(120)는 직렬연결의 구조로 도시되었지만 병렬 형태로 구성할 수 있다. 즉, 도면 부호 240, 310, 320, 330 및 340 등의 구성부를 병렬 구조로 연결하고, 수신되는 데이터에 해당하는 구성부만 구동시키는 구조로 구현할 수 있다. 또한, 각 구성부들은 소프트웨어로 구현할 수 있다. 이런 경우 제어부(100)는 해당하는 기능을 수행하는 태스크(Task)를 필요에 따라 구동하므로써, 상기 수신되는 데이터를 신속하게 처리할 수 있다.
프로토콜 처리부(120)에서 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 출력하면, 비디오 및 오디오 버퍼(505, 555)에 순차로 입력된다. 그리고 제어부(100)의 태스크들(101, 103, 105)들은 오디오 및 비디오 데이터의 동기를 맞춰 비디오 복호기(500) 및 오디복호기(550)로 전달한다.
그러면, 비디오 복호기(500)는 비디오 데이터를 복호하여 표시부(150)에 표시하고, 오디오 복호기(550)는 오디오 데이터를 복호하여 스피커(155)를 통하여 재생한다. 여기서, 비디오 복호기(500)은 H.264 또는 MPEG 계열의 복호기를 사용할 수 있으며, 오디오 복호기(550)은 AAC 복호기를 사용할 수 있다.
이하로는 상기한 구성을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송의 재생방법을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기서, 휴대 단말기는 디지털 방송 시청 모드에 있다고 가정한다.
도 6을 참조하면, 제어부(100)는 S601 단계에서 방송 수신부(110)를 통하여 방송 신호를 수신하고, S603 단계에서 방송 신호를 파싱(parsing)하여 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 추출한다. 여기서, 파싱은 프로토콜 처리부(120)를 통하여 이루어진다.
다음으로, 제어부(100)는 S605 단계에서 파싱된 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 각각의 오디오 및 비디오 버퍼(505, 555)에 순차로 입력한다.
이러한 오디오 데이터가 오디오 버퍼의 한 프레임을 채우면, 제어부(100)는 S607 단계에서 이를 감지하고, S609 단계에서 오디오 타임 스탬프를 획득한다. 이때, 제어부(100)는 S611 단계에서 비디오 타임 스탬프를 획득한다. 이러한 타임 스탬프의 획득은 제어부(100)의 각 태스크들(101, 103 및 105)을 통해 이루어진다.
타임 스탬프를 획득한 제어부(100)는 S613 단계에서 오디오 타임 스탬프의 시간과 비디오 타임 스탬프의 시간을 비교하여 시간이 서로 일치한지 판단한다.
이때, 각 타임 스탬프의 시간이 일치하면, 제어부(100)는 S615 단계에서 복호부(130)를 통해 오디오 및 비디오 데이터를 복호하여 재생한다. 예컨대, 오디오 타임 스탬프의 시간이 "12:12:53:00"인 경우 비디오 타임 스탬프의 시간이 이와 일치하면, 제어부(100)는 각 오디오 및 비디오 데이터를 재생한다. 여기서, 오디오 데이터 및 비디오 데이터는 서로 동일한 타임 스탬프를 가지므로 자연스럽게 동기에 맞춰 재생된다.
한편, 각 타임 스탬프의 시간이 일치하지 않으면, 제어부(100)는 S617 단계에서 오디오 데이터만 재생하고, 비디오 데이터를 버린다.
다음으로, 제어부(100)는 S619 단계에서 키 입력 신호를 통해 시청이 종료되거나 방송이 종료 되었는지 확인하고, 그렇지 않으면 제어부(100)는 S607 단계로 돌아가 오디오 버퍼의 다음 프레임이 채워졌는지 감지한다. 이러한 루프는 시청 종료 키 입력이 발생하거나 방송이 종료 될 때까지 계속된다. 한편, 제어부(100)는 시청 종료 또는 방송 종료를 감지하면 S619 단계에서 이를 감지하여 대기모드로 돌아간다.
이하로는 오디오 데이터의 타임 스탬프에 동기를 맞춰 디지털 방송을 재생하는 방법을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 오디오 버퍼(555)에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다, 오디오 데스크(101)는 S701 단계에서 이를 감지하여 S703 단계에서 동기 태스크(103)를 구동시킨다. 그런 다음, 오디오 태스크(101)는 S705 단계에서 오디오 복호기(550)로 한 프레임의 오디오 데이터를 전송하고, S707 단계에서 오디오 타임 스탬프를 동기 태스크(103)로 전송한다.
한편, 오디오 태스크(101)가 오디오 타임 스탬프를 동기 태스크(103)로 전송한 때에, 비디오 데스크(105)는 Z702 단계에서 이를 감지하여 Z704 단계에서 동기 태스크(103)로 비디오 타임 스탬프를 전달한다.
그러면, 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 수신한 동기 태스크(103)는 S709 단계에서 오디오 타임 스탬프와 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하는지 판단한다. 여기서, 동기 태스크(103)의 판단 결과 오디오 타임 스탬프와 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치한다고 가정한다.
그러면, 동기 태스크(103)는 S711 단계에서 비디오 태스크(105)에 재생할 것을 요청하는 신호를 전달하고, 비디오 태스크(105)는 S713 단계에서 비디오 데이터를 재생하라는 제어 신호를 비디오 복호기(500)에 전송하여 비디오 데이터를 재생하도록 한다.
한편, S709 단계에서 동기 태스크(103)의 판단 결과 비디오 타임 스탬프의 시간이 오디오 타임 스탬프의 시간과 비교하여 일치하지 않으면, 동기 태스크(103)는 비디오 태스크(105)로 재생할 것을 요청하는 신호를 전달하지 않는다. 이에 따라 비디오 태스크(105)는 비디오 복호기(500)에 제어 신호를 전송하지 않고, 해당 비디오 데이터를 버린다. 결국, 비디오 데이터를 버리고 오디오 데이터만 재생한다.
상술한 바와 같이 비디오 데이터를 버리는 것은, 에러 정정 과정을 거친 오디오 및 비디오 데이터 중 비디오 데이터에 정정할 수 없는 에러가 발생하는 빈도가 높기 때문이다. 이러한 이유로 본 발명은 오디오 데이터의 타임 스탬프를 기준 으로 동기를 맞춘다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 오디오 및 비디오 데이터의 동기를 맞춤에 있어, 동기를 맞추기 위한 장치를 통해 버퍼에 쌓이는 데이터의 타임 스탬프를 비교함으로써 효율적으로 동기를 맞춰 디지털 방송을 재생할 수 있다.
또한, 본 발명은 오디오 타임 스탬프와 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하면 오디오 및 비디오 데이터를 재생하고 그렇지 않으면 비디오 데이터를 버린다. 즉, 본 발명은 오디오 타임 스탬프에 동기를 맞춰 재생함으로써 비디오 데이터에 복구할 수 없는 에러가 생긴 경우 자연스럽게 비디오 데이터만 버림으로써 에러의 확장을 막을 수 있다.

Claims (10)

  1. 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법에 있어서,
    디지털 방송 신호를 수신하는 과정과,
    상기 디지털 방송 신호에서 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 추출하는 과정과,
    상기 오디오 데이터의 오디오 타임 스탬프를 이용하여 오디오 및 비디오 신호를 동기 맞춰 재생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오디오 데이터의 오디오 타임 스탬프를 이용하여 오디오 및 비디오 신호를 동기 맞춰 재생하는 과정은,
    오디오 데이터 및 비디오 데이터를 오디오 및 비디오 버퍼에 입력하는 과정과,
    상기 오디오 버퍼에 상기 오디오 데이터의 한 프레임이 채워진 때의 오디오 타임 스탬프를 획득하는 과정과,
    상기 오디오 타임 스탬프를 획득한 때의 비디오 타임 스탬프를 획득하는 과정과,
    상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 비교하여 시간이 일치하는지 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과 상기 각 타임 스탬프의 시간이 서로 일치한 경우, 오디오 및 비디오 데이터를 복호하여 재생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 비교하여 시간이 일치하는지 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과 상기 각 타임 스탬프의 시간이 서로 일치하지 않은 경우, 오디오 데이터만 복호하여 재생하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 방법.
  4. 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치에 있어서,
    방송 신호를 수신하는 방송 수신부;
    수신한 방송 신호에서 오디오 및 비디오 데이터를 추출하는 프로토콜 처리부;
    상기 오디오 및 비디오 데이터를 복호하는 복호부; 및
    오디오 타임 스탬프를 이용하여 상기 오디오 및 비디오 데이터가 동기 ??춰 복호되도록 제어하며, 복호된 오디오 및 비디오 데이터를 각각 스피커 및 표시부로 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복호부는
    오디오 데이터를 임시 저장하는 오디오 버퍼;
    비디오 데이터를 임시 저장하는 비디오 버퍼;
    상기 오디오 데이터를 복호하는 오디오 복호기; 및
    상기 비디오 데이터를 복호하는 비디오 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다 오디오 데이터를 출력하도록 제어하는 오디오 태스크;
    상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때의 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 획득하는 동기 태스크; 및
    상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하면, 비디오 데이터를 복호하도록 비디오 복호기를 제어하는 비디오 태스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 비디오 태스크는
    상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하지 않으면, 해당 비디오 데이터를 버리도록 복호기를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 오디오 태스크는
    상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다
    오디오 데이터를 재생하도록 상기 오디오 복호기를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 오디오 태스크는
    상기 오디오 버퍼에 오디오 데이터의 한 프레임이 채워질 때마다
    상기 동기 태스크를 구동시키는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 동기 태스크는
    상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프를 획득하고, 상기 오디오 및 비디오 타임 스탬프의 시간이 일치하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디지털 방송 재생 장치.
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KR102252541B1 (ko) * 2021-01-28 2021-05-14 (주)유유코리아 와이파이를 이용한 음향의 무선 디지털 전송 방법
CN114095769A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 海信视像科技股份有限公司 一种应用级播放器的直播低延迟处理方法及显示设备

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