KR20080079076A

KR20080079076A - 디지털 방송 수신기에서 상위 레이어의 전 처리를 통한수신 성능 향상 방법 및 그에 따른 장치

Info

Publication number: KR20080079076A
Application number: KR1020070019131A
Authority: KR
Inventors: 김동조
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-08-29
Also published as: KR100881188B1; US20080209295A1

Abstract

전송 스트림 에러의 정정방법 및 그에 따른 디지털 방송 수신 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법은 물리적 레이어로부터 전송 스트림을 전송받는 단계, 전송 스트림 내에 있는 포인터에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계, 포인터 에러가 존재하면, 그를 정정하는 단계, 및 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하고, 올바르지 않으면 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비한다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법은 상위 레이어(linked layer)로 전송되기 이전에, 전송 스트림에 존재하는 포인터 에러 또는 잘못된 프레임 버퍼 값을 정정함으로써, 상위 레이어에 정확한 IP 데이터를 전달할 수 있다. 또한, 그로 인하여 도플러 이동으로 인한 성능 저하를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

디지털 방송 수신기에서 상위 레이어의 전 처리를 통한 수신 성능 향상 방법 및 그에 따른 장치{Method for improving a receiving performance using by pre-processing on Layer2 in Digital broadcasting reception device and apparatus thereof}

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1a는 전송 스트림 및 IP 데이터를 나타내는 도면이다.

도 1b는 도 1a의 전송 스트림을 자세히 나타내는 도면이다.

도 2는 전송 스트림에 포함된 페이로드 데이터가 프레임 메모리 상에 위치하는 것을 나타내는 도면이다.

도 3a는 본 발명에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법을 나타내는 플로우차트이다.

도 3b는 도 3a의 전송 스트림 에러의 정정 방법을 자세히 나타내는 플로우차트이다.

도 4는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 장치를 나타내는 도면이다.

도 5a는 디지털 방송 수신 장치에 있어서, 수신 장치로 전송되는 원래의 데이터를 나타내는 도면이다.

도 5b는 종래의 디지털 방송 수신 장치에 있어서, 전송 스트림에 에러가 발생 데이터를 나타내는 도면이다.

도 5c는 도 4의 디지털 방송 수신 장치에 있어서, 전송 스트림 에러가 정정되어 수신된 데이터를 나타내는 도면이다.

도 6은 종래 및 본원발명에 있어서, 도플러 효과에 따른 주파수변화와 버스트 에러 발생률의 관계를 그래프이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

101: 전송 스트림 헤더(Transport Stream Header)

103: 데이터(Data)

105: MPE 헤더(Multi Protocol Encapsulation Header)

110: 전송 스트림 패킷(Transfer Stream Packet)

120: IP 패킷(Internet Protocol Packet)

131: 에러 지시자(EI: Error Indicator)

133: 패킷 식별자(PID: Packet Identifier)

135: 카운터(연속성 카운터: Continuity Counter)

143: 포인터(Pointer)

151: 페이로드 데이터(Payload Data)

153: CRC(Cyclic Redundancy Check)

200: 프레임(frame)

403: RF 튜너(Radio Frequency Tuner)

410: 수신 장치

411: 전 처리기(Pre-processor)

413: 복조기(Demodulator)

415: IP 필터(IP Filter)

417:MPE-FEC(Multi Protocol Encapsulation-Forward Error Correcting)

본 발명은 전송 스트림 에러의 정정방법 및 그에 따른 디지털 방송 수신 장치에 관한 것으로서, 특히 상위 레이어로 IP 데이터를 전송하기 전에 포인터 및 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력함으로써, 수신 에러를 방지하고 정확한 데이터를 수신할 수 있는 전송 스트림 에러의 정정방법 및 그에 따른 디지털 방송 수신 장치에 관한 것이다.

방송(broadcasting), 통신(communicating), 저장 미디어(storage media) 등의 데이터 송수신을 위하여 MPEC(Moving Picture Experts)이 만들어졌다. DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld) 등을 포함하여 각종 멀티미디어 방송 시스템에서는 MPEC을 이용하여 데이터를 송 수신한다.

DVB-H 또는 그와 유사한 방송 시스템에 있어서, 이동 수신(예를 들어, 달리는 자동차 또는 기차 안에서 데이터를 수신 받음) 시에는 도플러 이동(Doppler shift)에 따른 주파수 변화가 나타나게 된다. 이러한 도플러 이동 현상이 심하게 발생하여 주파수 변화가 커지게 되는 경우, 물리적 레이어(physical layer)에서 상위 레이어(link layer 또는 layer 2)로 전달되는 전송 스트림(TS-Transport Stream)에 에러(error)가 발생하게 된다. 그리고, 패킷 식별자(PID-Packet Identifier) 영역의 에러 발생으로 인하여 전송 스트림(TS) 자체가 전달되지 않고 여러 개씩 유실(missing)되는 경우가 발생하게 된다.

이러한 경우, 대부분 버스트 에러(burst error)로써 다수개의 전송 스트림(TS)에서 연속적으로 에러가 발생되며, 상위 레이어(link layer) 단계에서 전송 스트림(TS)를 정상적으로 프레임 메모리(Frame Memory)에 위치시킬 수 없게 된다. 또한, 최종적으로 MPE-FEC(Multi Protocol Encapsulation-Forward Error Correcting)에 의하여도 수정이 불가능할 정도로 데이터가 망가진다. 이것은 곧, 수신 장치에 있어서, 장치의 성능 저하를 야기한다. 여기서, MPE-FEC는 MPE 데이터에 발생한 에러를 정정하는 것으로, 기존의 전송 스트림을 재 기입(overwrite) 하는 것 등을 예로 들 수 있다.

종래의 수신 장치들은 MPE-FEC를 수행하기 전에, 전송 스트림(TS)에 발생한 에러를 정정하지 않았다. 따라서, 상술한 바와 같이, 이동 수신 중에 데이터를 수신할 경우 MPE_FEC를 수행하여도 이전에 망가진 전송 스트림(TS)을 복구하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 종래의 수신 장치들은 이동 수신 중, 데이터를 복구하지 못함으로써, 잘못된 화면 또는 깨진 화면을 디스플레이하게 되는 문제가 발생하게 되는 것이다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 전송 스트림에서 발생한 에러를 상위 레이어 이전에 정정함으로써, 이동 수신 중에도 정확한 데이터를 수신할 수 있는 전송 스트림 에러의 정정방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 전송 스트림에서 발생한 에러를 상위 레이어 이전에 정정함으로써, 이동 수신 중에도 정확한 데이터를 수신할 수 있는 디지털 방송 수신 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법은 물리적 레이어로부터 전송 스트림을 전송받는 단계, 전송 스트림내에 있는 포인터에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계, 포인터 에러가 존재하면, 그를 정정하는 단계, 및 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하고, 올바르지 않으면 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비한다.

바람직하게, 프레임 버퍼 값은 프레임 메모리 상에 전송 스트림 내에 있는 MPE 섹션이 놓여질 위치를 가리키는 주소 정보이며, MPE 섹션의 헤더를 디코딩하여 얻는다.

바람직하게, 포인터 에러 여부의 판단 단계는 전송 스트림 헤더에 존재하는 에러 지시자에 에러가 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 구비한다.

바람직하게, 포인터 에러 여부의 판단 단계는 포인터 데이터에 에러가 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 더 구비한다.

바람직하게, 포인터 데이터에 에러가 존재하는지 판단하는 단계는 카운터에 연속성이 있는지 여부를 판단함으로써 이루어진다.

바람직하게, 프레임 버퍼 값의 정정 단계는, 유실된 전송 스트림이 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 유실된 전송 스트림 존재 여부에 따라서, 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하는 단계, 및 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 방송 수신 장치는 RF 튜너, 복조기, 전 처리부, 및 IP 필터부를 구비한다.

RF 튜너는 무선 주파수 신호 중 어느 하나를 입력받고, 이를 튜닝하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다.

복조기는 중간 주파수를 받아서 실제 방송에서 전송된 주파수로 복구하여 전송 스트림 신호를 출력한다.

전 처리부는 전송 스트림 내에 존재하는 포인터에 에러가 있는지 판단하고 에러를 정정하며, 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하고 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력한다.

IP 필터는 전 처리부 출력 신호를 입력받고, IP 데이터만 출력되도록 필터링한다.

바람직하게, 프레임 버퍼 값은 프레임 메모리 상에 전송 스트림 내에 있는 MPE 섹션이 놓여질 위치를 가리키는 주소 정보이며, MPE 섹션의 헤더를 디코딩하여 얻는 값이다.

바람직하게, 전 처리부는 에러 식별자에 에러가 존재하는지 또는 포인터 데 이터에 에러가 존재하는지 여부를 판단함으로써, 포인터 에러 발생 유무를 판단한다.

바람직하게, 전 처리부는 전송 스트림 카운터의 에러 발생 여부를 판단하고, 에러가 발생하였으면 얼마만큼의 전송 스트림이 유실되었는지 결정하여, 유실량 결정에 따라서 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1a는 전송 스트림 및 IP 데이터를 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, RF 튜너(Radio Frequency Tuner) 등에서 수신된 영상 데이터는 물리적 레이어(physical layer)에서 전송 스트림(TS: Transport Stream)(110)의 형태로 전송된다.

하나의 전송 스트림(110)은 헤더(Header)(101) 및 데이터 영역(103)으로 나뉜다. 헤더(101)는 해당 전송 스트림(110)을 디코딩 할 때 필요한 각종 정보(채널 정보, 에러 발생 유무 등)를 포함하는 영역이며, 데이터 영역(103)은 실질적으로 디스플레이 될 영상 정보(audio & vedio data) 및 상기 영상 정보가 놓일 위치 등에 대한 정보를 포함하는 영역이다.

전송 스트림(110)의 데이터 영역(103, 106, 109)들은 다시 상위 레이어로 전송 된다. 여기서, 상위 레이어는 링크 레이어(link layer) 또는 제2 레이어(Layer 2)가 된다. 데이터 부분(103, 106, 109)들은 수개씩 상위 레이어(Layer 2)로 전송되어 합쳐진다. 이렇게, 상위 레이어로 전송된 데이터 부분들 각각을 IP(Internet protocol) 데이터라 한다. 즉, 하나의 MPE 섹션(103)이 하나의 IP 데이터인 것이다. 여기서, 마지막에 합쳐지는 데이터는 109 데이터 영역의 일부분이 된다. 그리고, 마지막 데이터 영역(109)에 있어서, IP 데이터로 합쳐지지 못한 부분은, 다음에 오는 IP 데이터로 합쳐지게 되는 것이다.

전송 스트림(110)의 데이터(103)가 상위 레이어로 전송되면서, 다시 MPE 섹션(MPE section)의 헤더(105)가 생성된다.

도 1b는 도 1a의 전송 스트림을 자세히 나타내는 도면이다.

도 1b를 참조하면, 전송 스트림(TS)(110)은 하나의 헤더(Header)(107)와 하나의 데이터 영역(109)으로 나뉜다.

전송 스트림 헤더(TS Header)(107)는 에러 지시자(Error Indicator)(131), 패킷 식별자(PID: Packet Identifier)(133), 카운터(Continuity Counter)(135), 및 포인터(Pointer)(143)를 포함한다. 에러 지시자(131)는 전송 스트림 헤더(107)에 에러가 발생했는지 여부에 대한 정보를 갖는다. 패킷 식별자(133)는 채널(channel)에 대한 정보를 가진다. 즉, 방송 채널마다 각각 다른 패킷 식별자(133)를 갖는다. 따라서, 연속되는 방송 스트림(TS)은 동일한 패킷 식별자(133) 정보를 가진다.

카운터(135)는 연속해서 전송되는 전송 스트림(TS)의 연속성에 대한 정보를 갖는다. 즉, n 번째 전송 스트림(TS)의 카운터가 0001이면, 바로 다음에 오는 (n+1)번째 전송 스트림(TS)의 카운터는 0010이 된다.

포인터(134)는 해당 전송 스트림(110)의 데이터 영역(109)에 있어서, 새로운 MPE 섹션이 시작되는 위치(offset)를 가리킨다. 예를 들어, 포인터(134)의 데이터가 0x7을 나타낸다면, 데이터 영역의 처음부터 7번째 바이트까지는 이전의 MPE 섹션을 구성하고, 8번째 바이트부터는 새로운 MPE 섹션이 시작됨을 의미한다.

전송 스트림의 데이터 영역(109)은 MPE(Multi protocol encapsulation) 섹션(section)의 일부 또는 전체를 구성할 수 있다. 대체로 MPE 섹션의 크기(size)가 전송 스트림의 크기(184 바이트)보다 크며, MPE 섹션은 여러 전송 스트림에 나뉘어 전송된다. MPE 섹션은 MPE 헤더(143), 페이로드 데이터(Payload Data)(151), 및 CRC(Cyclic Redundancy Check)(153)를 포함한다. MPE 헤더(143)는 해당 MPE 섹션이 프레임(frame)상에 놓여질 데이터의 크기(size) 및 주소(Addr.-address) 정보를 갖는다. 페이로드 데이터(151)는 IP 데이터로서 실제로 디스플레이 될 영상 정보를 갖는다. CRC(153)는 해당 MPE 섹션이 끝났음을 알린다.

도 2는 전송 스트림에 포함된 페이로드 데이터가 프레임 상에 위치하는 것을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 물리적 레이어로부터 전송된 전송 스트림(TS)들에 있어서, TS 헤더(107)를 제외한 나머지 데이터(MPE 섹션)가 프레임 메모리(200)상으로 전송된다. 여기서, 프레임 메모리(200) 상에는 MPE 섹션 중 순수한 영상 데이터인 페이로드 데이터(151)만 저장되게 된다. 즉, MPE 섹션을 전송받고, MPE 섹션의 헤 더(143)와 CRC(153)를 제외한 나머지 데이터들(151)을 프레임 메모리(200)에 저장하는 것이다.

프레임 버퍼(FB)는 MPE 섹션 내에 존재하는 순수한 영상 데이터(페이로드 데이터)가 프레임 메모리 상에 위치하게 될 주소를 나타내는 정보이다. MPE 헤더를 디코딩하여 얻는 값이며, 따라서 MPE 헤더에 존재하는 주소(Address) 값과 동일한 값(의미)을 가진다. 프레임 버퍼는 매 전송 스트림마다 내포된 첫 MPE 데이터가 놓여질 위치 정보로서, 전송 스트림 단위로 MPE 데이터를 생성하고 메모리에 기록할 때 필수적으로 요구되는 정보가 된다. 따라서, 프레임 버퍼 값이 전송스트림마다 올바르게 유지되어야 영상 화면에 제대로 출력되게 된다.

204 전송 스트림(TS)이 전송되었다면, 프레임 버퍼(FB) 값은 3 값을 갖게 되며, (a)를 가리키게 된다. 여기서, 201, 202, 203, 204, 205의 카운터(counter)들은 서로 연속적인 값을 갖게 된다.

203 전송 스트림과 204 전송 스트림의 카운터가 각각 0010, 0011로 연속성을 갖는데도, 프레임 204 전송 스트림의 프레임 버퍼가 (a)가 아닌 (b) 지점을 가리키고 있다면 해당 프레임 버퍼는 잘못된 값을 갖는 것이다. 또한, 203, 및 204 전송 스트림의 카운터가 연속성을 갖지 않는데도(카운터에 에러가 발생하였는데도), 204 전송스트림의 프레임 버퍼가 (a) 지점을 가리키고 있다면, 헤당 프레임 버퍼는 잘못된 값을 갖는 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법은 먼저, 물리적 레이어(physical layer)로부터 전송 스트림(TS)을 전송받는다(301 단계).

전송받은 전송 스트림(TS) 헤더에 존재하는 포인터(pointer)에 에러가 있는지 여부를 판단한다(305 단계). 포인터에 에러가 있는지 여부의 판단은, 에러 지시자(EI)에 오류가 있는지, 포인터 데이터 자체가 잘못되어 해당 데이터 영역의 종료 지점을 잘못 지시하고 있는지, 다음에 오는 전송 스트림의 MPE 헤더의 시작이 잘못되었는지를 판단함으로써 이뤄진다.

포인터에 오류가 발생한 경우는 다음과 같다. 에러 지시자가 활성화 상태인 '1' 값을 가져 해당 전송 스트림(TS)의 비트들 중에 오류가 발생하였음을 나타낸다면, 포인터 역시 오류가 발생한 비트를 가질 수 있다. 에러 지시자 자체에 에러가 발생하여 전송 스트림에 오류가 발생하지 않았음에도 '1' 값을 가지는 경우는 에러 지시자 자체에 오류가 발생한 경우이다. 포인터가 지시한 곳에서 데이터가 끊기고, 새로운 MPE 섹션이 시작되는데도 MPE 헤더의 시작 정보에 오류가 있는 경우, 포인터가 올바르게 지시하고 있는지 판단하여야 한다.

따라서, 에러 지시자 또는 포인터 데이터에 에러가 있는지 판단하여, 전송 스트림 내에 있는 포인터에 에러가 있는지 판단한다(321 단계). 포인터에 에러가 발생하였는지 여부는 다음에 오는 전송 스트림의 카운터 또는 MPE 헤더를 통하여 판단하게 된다. 포인터가 끊기는 지점을 10바이트로 하고 있는데, 다음에 오는 전송 스트림 카운터가 해당 전송 스트림의 카운터와 불연속적이면, 포인터는 끊기는 지점을 잘못 지적하고 있는 것이다.

예를 들어, 에러 지시자가 '1' 값을 가져 에러가 발생한 전송 스트림을 전송 받았고 포인터가 가리키는 지점이 184 바이트 이하의 값이 될 때, 실제 전송된 데이터 길이가 184 바이트 이상이라면 포인터에 에러가 발생한 것이다. 그리고, MPE 헤더의 주소(Addr.) 및 사이즈(size) 정보를 이용하여 다음에 오는 MPE 섹션의 위치 정보를 디코딩하면, 포인터에 의하여 데이터가 끊기는 지점을 예측할 수 있다.

판단 결과, 포인터에 에러가 발생하였으면, 에러난 포인터를 정정한다(310 단계). 상술한 바와 같이 전송 스트림의 헤더 또는 MPE 헤더를 디코딩함으로써 정확한 포인터 값을 검출한다(323 단계). 그리고, 상기 검출된 값으로 에러난 포인터를 정정한다.

그리고, 유실된 전송 스트림이 있는지 여부를 판단한다(315 단계). 유실된 전송 스트림이 있는지 여부에 따라서 프레임 버퍼 값이 올바른지 판단하는 것이다(331 단계).

프레임 버퍼 값이 올바른지 판단하는 것은 유실된 전송 스트림이 존재하는지에 따라서 이뤄진다. 유실된 전송 스트림이 존재하는데도 불구하고, 프레임 버퍼 값이 유실된 전송 스트림이 놓일 위치를 가리키고 있다면, 잘못된 데이터가 디스플레이 되게 때문이다.

유실된 전송 스트림이 존재하는지 여부는 다음에 오는 카운터의 연속성으로 판단한다. 도 2를 참조하여 설명하면, 204 전송 스트림이 유실되고, 205 전송 스트림이 전송되었는데도 불구하고, 프레임 버퍼가 204 전송 스트림의 유실을 감지하지 못하고 (a) 지점을 가리키고 있다면, 205 전송 스트림을 잘못된 위치에 놓이게 된다. 이 경우, 이전에 전송된 203 전송 스트림과 205 전송 스트림의 카운터는 불연속적이게 된다. 따라서, 카운터의 불연속성을 판단함으로써, 유실된 카운터가 있는지, 그에 따라 프레임 버퍼 값이 올바른지 여부를 판단한다.

프레임 버퍼 값이 올바르지 않으면, MPE 에러 정정을 수행한다(320 단계).

프레임 버퍼 값은 전송된 MPE 헤더의 주소 및 크기 정보를 디코딩함으로써 얻어지므로, 프레임 버퍼 값이 올바로 되도록 하려면, MPE 헤더의 값을 정정하여야 하는 것이다. 상술한 바와 같이, 프레임 버퍼 값은 유실된 카운터가 몇 개인지를 고려하여 업데이트된다.

여기서, 다음에 오는 MPE 섹션 내에 포인터가 포함되어 있다면, 전송 스트림 헤더의 크기만큼을 뺀 값을 프레임 버퍼 값으로 하여야 한다. 또한, 유실된 전송 스트림들에 있어서, TS 헤더, MPE 헤더, CRC를 제외한 나머지 데이터들만 고려하여 프레임 버퍼 값을 업데이트 하여야 한다. 프레임(200) 상에 위치하는 데이터는 전송 스트림 헤더를 제외하고, MPE 섹션에 있어서 순수한 영상 데이터만이 와야 하기 때문이다.

예를 들어, 전송 스트림(TS) 1개의 크기가 188byte 이고, 3개의 전송 스트림에 유실되었다고 하자. 그리고, TS 헤더는 4byte, MPE 헤더는 12byte, CRC는 4byte라고 하자. 그러면, 유실된 전송 스트림(TS)를 고려하여 비워놓아야 할 프레임 메 모리의 용량은 {(188-4)*3}-12-4=536 byte가 되는 것이다. 따라서, 유실된 전송 스트림(TS)를 고려하지 않았던 프레임 버퍼 값에서 상기 536 byte 만큼을 이동한 위치의 주소로 프레임 버퍼 값을 업데이트 시켜야 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 장치(400)는 RF 튜너(403), 전 처리기(411), IP 필터(415), MPE-FEC(417), 및 복조기(413)를 구비한다. 그리고, 애플리케이션 처리부(420)를 더 구비할 수 있다.

RF 튜너(403)는 무선 주파수(RF) 신호 중 어느 하나를 입력받고, 이를 튜닝하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다. 방송국 또는 기지국에서 전송되는 신호는 무선 주파수(Radio Frequency) 영역의 신호가 된다. 그러나, 수신 장치에서 처리되는 신호는 중간(baseband) 주파수 영역의 신호가 된다. 따라서, RF 튜너(403)가 구비되어, 수신되는 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 것이다.

복조기(Demodulator)(413)는 중간 주파수 신호를 받아서, 방송국(또는 기지국)에서 전송된 데이터와 동일한 형태의 데이터로 복구하여 전송 스트림 신호를 출력한다. 여기서, 복조기(413)는 물리적 레이어(Physical Layer)가 되며, 전송 스트림(TS) 신호만 출력되도록 필터링 하게 된다.

전 처리기(411)는 포인터 에러 정정(PEC- Pointer Error Correction) 및 MPE 영역의 에러 정정(MEC- MPE Error Correcion)을 수행한다. 전 처리기의 상기 에러 정정 과정은 도 3a 및 도 3b에서 상술한 본 발명에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법과 동일하다. 따라서, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

IP 필터(415)는 전 처리부 출력 신호를 입력받고, IP 데이터만 출력되도록 필터링한다. 즉, IP 필터는 상위 레이어(Layer 2)로 전송되는 IP 데이터(IP data)를 만들기 위하여, 전송 스트림 헤더(TS Header), MPE 헤더, 및 CRC를 필터링하고, MPE 섹션의 순수한 영상 데이터만으로 구성된 IP 데이터들을 출력한다.

MPE-FEC 부(417)는 IP 필터(415)에서 출력된 MPE 섹션들로 구성된 IP 데이터들에서 발생한 에러를 정정하여 출력한다.

애플리케이션 처리부(420)는 오디오/비디오(Audio/Vedio) 신호가 출력되도록 전송받은 IP 데이터를 변환하여 출력한다.

도 5a를 참조하면, #1(501), #2(503), #3(505)은 각각 전송 스트림(TS)들을 나타낸다. 상기 #1 기호 아래에 표시된 '0'은 에러 지시자(EI)가 0 값을 갖는 것을 나타낸다. 따라서, 첫 번째 전송 스트림(#1)은 에러가 발생하지 않았으며, 올바른 전송 스트림이 수신 장치로 전송되게 된다.

두 번째 전송 스트림(#2) 역시 에러 지시자(EI)가 0 값을 갖는 것으로, 에러가 발생하지 않았다.

세 번째 전송 스트림(#3)은 에러 지시자(EI)가 '1' 값을 갖는 것으로, 에러가 발생하였으며, 잘못된 전송 스트림이 수신 장치로 전송되게 된다.

도 5b는 종래의 디지털 방송 수신 장치에 있어서, 전송 스트림에 에러가 발 생 데이터를 나타내는 도면이다.

도 5b를 참조하면, 종래의 디지털 방송 수신 장치는 도 5a에 도시된 데이터를 전송받아 프레임 메모리 상에 도 5b와 같이 수신한다.

수신 과정에서, 두 번째 전송 스트림(#2)이 유실된 경우를 도시하였다. 프레임 버퍼(FB)가 두 번째 전송 스트림(#2)의 유실을 감지하지 못하고 세 번째 전송 스트림(#3)을 두 번째 전송 스트림(#2)에 따른 프레임 버퍼(FB) 값으로 프레임 메모리 상에 위치시키게 된다. 따라서, 유실된 전송 스트림 다음에 오는 세 번째 전송 스트림(#3)이 잘못 배치된다.

세 번째 전송 스트림(#3)에 에러 지시자(EI)가 1 값을 갖고 있으므로, MPE 헤더의 주소(Addr.) 정보의 오류로 인하여, 네 번째 전송 스트림(#4) 자리의 중간에 세 번째 전송 스트림(#3)의 나머지 부분(mpe2)(505)을 배치시키는 오류(error)가 발생하게 된다.

상술한 바와 같이, 모바일 장치의 수신환경에서는 수신 데이터의 에러 발생확률이 높고, 연속적인 오류가 발생하게 된다. 따라서, 정상 수신된 전송 스트림(예를 들어, #1 전송 스트림)까지 올바로 디스플레이 되지 못하게 되는 악 효과가 발생한다. 또한, 이러한 연속적인 에러 발생으로 인하여, 후속되는 MPE-FEC 과정으로도 전송 스트림 데이터 내의 에러가 정정되지 못하고, 잘못된 화면이 출력되게 되는 것이다.

도 5c를 참조하면, 본 발명에 따른 수신 장치에 있어서, 전 처리부에서 유실된 전송 스트림이 있는지 판단하고, 그에 따라 프레임 버퍼 값을 정정한다. 따라서, 두 번째 전송 스트림(511)이 존재하면 그를 감지하고, 프레임 버퍼 값을 세 번째 전송 스트림(503)이 도 5a에서 오게 되는 위치를 가리키도록 업데이트 시킨다. 즉, MPE 영역의 주소 및 크기 정보를 정정함으로써, 유실된 데이터(#2)가 있더라도, 계속하여 전송되는 데이터(#3)가 이전 데이터 유실에 따른 영향을 받지 않도록 한다. 여기서, 유실된 전송 스트림(#2) 영역은 아무 데이터가 저장되지 않고 남겨지게 된다. 그리고, 이후의 MPE-FEC 과정에서 유실된 전송 스트림(#2)이 다시 전송되어 재 기입(overwrite) 되는 등의 방법으로 정정될 수 있을 것이다.

세 번째 전송 스트림(#3)의 포인터에 에러가 발생하여 포인터가 나머지 데이터(505)가 시작하는 위치를 잘못 가리키고 있다고 하더라도, 상기 에러는 포인터 에러의 정정 과정을 통하여 정정된다. 나머지 데이터(505) 내의 새로운 MPE 헤더의 시작 위치가, 세 번째 전송 스트림(#3)의 포인터가 가리키는 위치가 되도록, 세 번째 전송 스트림(#3)의 포인터를 정정하는 것이다.

상술한 MPE 섹션의 정정 및 포인터 에러의 정정 과정은 본 발명에 따른 수신 장치의 전 처리부에서 이뤄진다.

상술한 바와 같이, 상위 레이어(Layer 2)로 전송하기 이전에, 전송 스트림의 에러 발생 상황을 파악하고, 에러 정정을 위한 전 처리(pre-processing)를 수행한다. 따라서, 전송 스트림의 유실 또는 전송 스트림에 오류가 발생하더라도, 본 발명에 따른 전 처리 과정에서 뒤따르는 전송 스트림을 올바로 위치시킨다. 그리고, 후속되는 MPE-FEC 과정을 수행함으로써 상기 전송 스트림 오류가 완전히 정정될 수 있도록 할 수 있다.

도 6을 참조하면, Y축의 버스트 에러 발생률(Burst Error Rate)은 100개의 전송 스트림 수신 시 몇 개의 전송 스트림에서 에러가 발생하였는지를 나타낸다. 버스트 에러 발생률이 5%까지면 정상 수신 되는 것으로 판단한다고 한다.

종래의 수신 장치는 (x) 지점까지만 정상 수신이 가능하다. (x) 지점에서의 도플러 이동(Doppler shift) 주파수는 약 90Hz가 된다. 도플러 이동 주파수가 90Hz가 된다는 것은 자동차가 150km로 달리는 경우가 된다. 따라서, 150km 이상에서는 정상 수신이 불가능하게 되며, 달리는 기차 안과 같은 곳에서는 화면이 정상적으로 디스플레이 되지 못하는 것이다.

본 발명에 따른 수신 장치는 (y) 지점가지 정상 수신이 간으하다. (y) 지점에서의 도플러 이동 주파수는 약 125 Hz가 된다. 도플러 이동 주파수가 150Hz가 된다는 것은 자동자가 200km로 달리는 경우가 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수신 장치에서는 도플러 효과 발생에 따라서 도프러 이동 주파수의 범위를 30Hz 이상 증가시키게 되며, 도플러 이동에 따른 수신 성능을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 스트림 에러의 정정 방법은 상위 레이어(linked layer)로 전송되기 이전에, 전송 스트림에 존재하는 포인터 에러 또는 잘못된 프레임 버퍼 값을 정정함으로써, 상위 레이어에 정확한 IP 데이터를 전달할 수 있다. 또한, 그로 인하여 도플러 이동으로 인한 성능 저하를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 방송 수신 장치는 상위 레이어(linked layer)로 전송되기 이전에, 전송 스트림에 존재하는 포인터 에러 또는 잘못된 프레임 버퍼 값을 정정함으로써, 상위 레이어에 정확한 IP 데이터를 전달할 수 있다. 또한, 그로 인하여 도플러 이동으로 인한 성능 저하를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

물리적 레이어로부터 전송 스트림을 전송받는 단계;

상기 전송 스트림 내에 있는 포인터에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계;

상기 포인터 에러가 존재하면, 그를 정정하는 단계; 및

프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하고, 올바르지 않으면 상기 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제1항에 있어서, 상기 프레임 버퍼 값은

프레임 메모리 상에, 상기 전송 스트림 내의 있는 MPE 섹션의 영상 데이터가 놓여질 위치 정보이며, MPE 섹션의 헤더를 디코딩하여 얻는 값인 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제2항에 있어서, 상기 포인터 에러 여부의 판단 단계는

상기 전송 스트림 헤더에 존재하는 에러 지시자에 에러가 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제3항에 있어서, 상기 포인터 에러 여부의 판단 단계는

상기 포인터 데이터에 에러가 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 더 구비하 는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제4항에 있어서, 상기 포인터 데이터에 에러가 존재하는지 판단하는 단계는

상기 카운터에 연속성이 있는지 여부를 판단함으로써 이뤄지는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제4항에 있어서, 상기 포인터 에러 여부의 판단 단계는

상기 에러 지시자에 에러가 존재거나, 상기 포인터 데이터에 에러가 존재하면, 상기 에러가 발생한 상기 포인터를 정정하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제6항에 있어서, 상기 포인터 에러의 정정은

상기 에러가 발생한 전송 스트림의 다음에 오는 전송 스트림의 헤더를 이용하여, 상기 에러난 포인터를 정정하게 되는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제2항에 있어서, 상기 프레임 버퍼 값의 정정 단계에 있어서,

유실된 전송 스트림이 존재하는지 여부를 판단하는 단계;

상기 유실된 전송 스트림의 존재 여부에 따라서, 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하는 단계; 및

상기 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제8항에 있어서, 상기 유실된 전송 스트림 존재 여부의 판단 단계는

상기 전송 스트림 카운터에 불연속성이 있는지 판단함으로써, 상기 유실된 전송 스트림이 존재하는지 여부를 판단하게 되는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제2항에 있어서, 상기 프레임 버퍼 값의 정정 단계는

상기 전송 스트림의 카운터에 에러가 있는지 판단하는 단계;

상기 카운터에 에러가 발생하였으면, 얼마만큼의 전송 스트림이 유실되었는지를 결정하는 단계;

상기 유실량에 따라서, 상기 프레임 버퍼 값이 올바른지 판단하는 단계; 및

상기 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정방법.
제10항에 있어서, 상기 전송 스트림 카운터 에러의 판단 단계는

현재의 전송 스트림의 카운터가 이전의 전송 스트림의 카운터와 불연속적이면, 상기 카운터에 에러가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정 방법.
제10항에 있어서, 상기 유실량 결정 단계는

상기 카운터 값들, 또는 상기 포인터의 존재를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 에러의 정정 방법.
디지털 방송 수신 장치에 있어서,

무선 주파수 신호 중 어느 하나를 입력받고, 이를 튜닝하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 RF 튜너;

상기 중간 주파수를 받아서 실제 방송에서 전송된 주파수로 복구하여 전송 스트림 신호를 출력하는 복조기;

상기 전송 스트림 내에 존재하는 포인터에 에러가 있는지 판단하고 상기 에러를 정정하며, 프레임 버퍼 값이 올바른지를 판단하고 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 전 처리부; 및

상기 전 처리부 출력 신호를 입력받고, IP 데이터만 출력되도록 필터링하는 IP 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제13항에 있어서, 상기 프레임 버퍼 값은

프레임 메모리 상에, 상기 전송 스트림 내에 있는 MPE 섹션의 영상 데이터가 놓여질 위치를 가리키는 주소 정보이며, MPE 섹션의 헤더를 디코딩하여 얻는 값임을 특징으로 하는 수신 장치.
제14항에 있어서, 상기 전 처리부는

상기 에러 식별자에 에러가 존재하는지 또는 상기 포인터 데이터에 에러가 존재하는지 여부를 판단함으로써, 상기 포인터 에러 발생 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제15항에 있어서, 상기 전 처리부는

상기 카운터에 연속성이 있는지 여부를 판단함으로써, 상기 포인터 데이터의 에러 발생 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제13항에 있어서, 상기 전 처리부는

상기 유실된 전송 스트림이 존재하는지 여부를 감지하고, 상기 유실량에 따라서 상기 프레임 버퍼 값이 올바른지 판단하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제13항에 있어서, 상기 전 처리부는

상기 전송 스트림 카운터의 에러 발생 여부를 판단하고, 상기 에러가 발생하였으면 얼마만큼의 전송 스트림이 유실되었는지 결정하여,

상기 유실량 결정에 따라서 상기 프레임 버퍼 값을 정정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제18항에 있어서, 상기 전 처리부는

현재 전송 스트림의 카운터와 이전 전송 스트림의 카운터가 불연속적이면, 상기 카운터에 에러가 있는 것으로 판단하며,

상기 카운터 값들, 또는 상기 포인터의 존재를 고려하여 상기 유실량을 결정하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.