KR20100080330A

KR20100080330A - 패킷을 처리하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100080330A
Application number: KR1020090088430A
Authority: KR
Inventors: 나일주; 윤석진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-07-08
Also published as: KR101757459B1

Abstract

AV 데이터 전송을 위한 패킷을 처리하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명은 IP 기반이 아닌, AV 데이터 전송에 최적화된 단순한 구조의 프로토콜을 제공하며, 데이터 링크 계층 패킷 헤더에 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보를 포함시킴으로써 데이터 링크 계층에서 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하여 독립적인 절차에 따라 처리할 수 있도록 한다.

Description

패킷을 처리하는 방법 및 장치{Method and apparatus for processing packet}

본 발명은 패킷을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 데이터 링크 계층에서 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하여 독립적인 절차에 따라 처리하는 것이 가능한 패킷 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

최근 컴퓨터, 전자 및 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라, 도 1에 도시된 것과 같이 컴퓨터, 게임기, 또는 셋탑박스와 같은 AV(Audio/Video) 송신 장치에서 TV 또는 모니터와 같은 AV 수신 장치에 AV 데이터를 무선으로 전송하는 기술이 대두되고 있으며, 특히 H.264와 같은 데이터량이 많은 고품질의 AV 데이터를 무선 전송하는 기술들이 연구되고 있다.

AV 데이터 전송 과정에서 필연적으로 데이터 처리의 지연(latency)이 발생하게 되는데, 영화와 같이 사용자와의 상호작용이 적은 AV 데이터는 지연이 크게 문제되지 않으나, 비디오 게임과 같이 사용자와의 상호작용이 활발한 AV 데이터의 경우 지연이 발생하면 사용자의 입력에 대한 반응 속도가 떨어져 사용자가 불편을 느끼게 된다.

따라서, 고품질의 AV 데이터를 낮은 지연(low latency)으로 무선 전송하는 기술이 요구되고 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 패킷 생성 방법의 일 실시예는 전송할 정보가 데이터인지 제어 정보인지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더을 생성하는 단계; 및 상기 전송할 정보를 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 패킷 처리 방법의 일 실시예는 데이터 링크 계층 패킷의 헤더를 분석하여 데이터 링크 계층 패킷의 페이로드에 포함된 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인지 또는 제어 패킷인지를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 데이터 패킷과 상기 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 처리하는 단계는 상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우, 상기 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하는 단계; 및 상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우, 상기 제어 패킷을 소프트웨어로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 패킷 생성 장치의 일 실시예는 전송할 정보가 데이터인지 제어 정보인지를 판단하는 판단부; 상기 판단 결과에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더을 생성하는 헤더 생성부; 및 상기 전송할 정보를 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 캡슐화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 패킷 처리 장치의 일 실시예는 데이터 링크 계층 패킷의 헤더를 분석하여 데이터 링크 계층 패킷의 페이로드에 포함된 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인지 또는 제어 패킷인지를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 데이터 패킷과 상기 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 처리부는 상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우 상기 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하고, 상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우 상기 제어 패킷을 소프트웨어로 처리하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 패킷 전송 시스템의 일 실시예는 헤더에 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷을 송신하는 송신기; 및 상기 데이터 링크 계층 패킷을 수신한 후 헤더를 분석하여 데이터 패킷과 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 데이터 링크 계층 패킷의 일 실시예는 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더; 및 데이터 링크 계층 패킷 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제는 상기 패킷 생성 방법 또는 상기 패킷 처리 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 의하여도 달성될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하여 중복설명을 생략하였으며, 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 또한 도면 상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

도 2는 종래의 RTP(Real-time Transport Protocol)/RTSP(Real Time Streaming Protocol) 기반의 인터넷 프로토콜들을 이용하여 AV 데이터를 전송하기 위한 프로토콜 스택(200)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2의 실시예를 참조하면, H.264 인코더(211)는 비디오 데이터를 인코딩하여 비디오 데이터 기본 스트림(ES; Elementary Stream)을 생성하며, 오디오 인코더(212)는 오디오 데이터를 인코딩하여 오디오 데이터 기본 스트림을 생성한다. PES(213, Packetized Elementary Stream)는 PES 패킷 헤더로 상기 기본 스트림들를 캡슐화하여 PES 패킷들을 생성한다. HDCP(214, High-bandwidth Digital Content Protection)를 이용하여 AV 데이터에 대한 디지털 저작권 보호를 제공할 수 있다. MPEG2-TS(215)는 상기 PES 패킷들을 캡슐화함으로써 복수의 비디오 또는 오디오 데이터들을 다중화(multiplexing)하여 전송 스트림(TS; Transport stream) 패킷들을 생성한다.

이렇게 생성된 패킷들은, 응용 계층(Application Layer)의 RTP(216), RTCP(217, RTP Control Protocol), RTSP(218), 전송 계층(Transport Layer)의 UDP(219, User Datagram Protocol), TCP(220, Transmission Control Protocol), 및 네트워크 계층(Network Layer)의 IP(221, Internet Protocol) 등의 IP 기반 프로토콜들에 의하여 데이터 링크 계층(Data Link Layer)에 전달된다. Wi-Fi with P2P(222)는 Wi-Fi Alliance에서 개발 중인 IEEE 802.11에 기반한 직접 통신(Peer to Peer) 방식의 데이터 링크 계층 및 물리 계층(Physical Layer) 프로토콜로서 기기간 통신(Device to Device Communication)을 가능케 하며 제2계층 발견(223, L2 Discovery), P2P 그룹 형성 및 관리(Group Formation & Management) 등을 포함한다. 이상의 프로토콜들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 공지기술로서 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는바 상술하지 않는다.

이러한 인터넷 프로토콜들에 의한 AV 데이터 전송시, AV 데이터가 전송되는 데이터 경로(Data Path)와 제어 정보가 전송되는 제어 경로(Control Path)의 구별이 명확하지 않으나, 대략적으로 201으로 표시된 부분을 데이터 경로로 볼 수 있으 며 202로 표시된 부분을 제어 경로로 볼 수 있다.

이러한 인터넷 프로토콜들은 가정에서 영화 감상이나 비디오 게임을 하는 경우와 같이 근거리에서 AV 데이터를 Peer to Peer로 무선 전송하는 환경을 위해 최적화 프로토콜들이 아니기 때문에, 불필요하게 복잡도가 높고 데이터 처리 과정에서의 지연이 크게 된다. 또한 이러한 인터넷 프로토콜들은 소프트웨어 기반을 가정하고 개발되었기 때문에, 고품질의 AV 데이터의 처리속도 향상을 위하여 하드웨어로 구현하는 것이 곤란하다.

도 3은 본 발명에 의하여 AV 데이터를 전송하기 위한 프로토콜 스택(300)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 프로토콜 스택은 종래의 RTP, RTCP, RTSP, UDP, TCP, 및 IP 등의 인터넷 프로토콜 기반이 아닌, AV 데이터 무선 전송에 최적화된 단순한 AV 전송 프로로토콜을 정의함으로써 고품질의 AV 데이터를 보다 효율적으로 처리할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 AV 전송 프로토콜은 데이터 캡슐화(311, Data Encapsulation), AV 능력 교환(312, AV Capability Exchange), 컨텐츠 보호 제어(313, CP Control), 연결 관리(314, Connection Management) 등의 프로토콜들을 포함하며, 이들을 포함하는 계층을 AV 전송 계층(AVTL; AV Transport Layer)이라고 지칭한다.

데이터 캡슐화(311)는 전송하고자 하는 데이터를 AVTL 패킷으로 캡슐화하고 타임 스탬프(Time Stamp) 및 소스 패킷 집합화(Source Packet Aggregation) 등의 기능을 제공하며, 이는 종래의 RTP의 기능을 대체한다.

AV 능력 교환(312)은 송수신측 AV 장치가 서로 상대방의 AV 능력에 관한 정보를 교환할 수 있도록 해주며, 이는 종래의 SAP(Session Announcement Protocol)/RTSP 및 SDP(Session Description Protocol)/EDID(Extended display identification data) 등의 기능을 대체한다. 컨텐츠 보호 제어(313)는 암호화(Encryption), 복호화(Decryption), 또는 인증(Authentication)과 같은 컨텐츠 보호 관련 메시지를 전송하는 기능을 제공하는 프로토콜이며, 연결 관리(314)는 연결의 설정(Setup) 및 해제(Break), 오류 피드백(Error Feedback) 및 연결 변경(Adaptation) 등을 제공하는 프로토콜로서 종래의 RTSP 및 RTCP의 기능을 대체한다.

본 발명은 데이터 링크 계층의 필드를 이용하여 상위 계층을 MPEG2 전송 스트림과 같은 AV 데이터가 전송되는 데이터 경로(301)와 제어 명령 또는 응답 메시지 등의 제어 정보가 전송되는 제어 경로(302)로 완전히 분리하는 것을 특징으로 한다. 이하 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 데이터 링크 계층 패킷들을 비교한 도면으로서, (a)는 종래의 이더넷(Ethernet) 패킷(410)을, (b)는 종래의 802.11 IP - 패킷(420)을, (c)는 본 발명의 데이터 캡슐화(311)에 의한 AVTL 패킷(431)을 포함하는 802.11 - AVTL 패킷(430)의 일 실시예를 각각 도시하고 있다.

도 4 (a)를 참조하면, 이더넷 패킷(410)은 MAC(Media Access Control) 헤더(411), 페이로드(415, Payload), 및 FCS(416, Frame Check Sequence)를 포함한 다.

MAC 헤더(411)는 목적지 MAC 주소(412, Destination MAC address), 출발지 MAC 주소(413, Source MAC address), 및 패킷 종류(414, Type) 등의 필드를 포함하며, 페이로드(415, Payload)는 IP 패킷 또는 ARP(Address Resolution Protocol) 패킷을 포함한다. FCS(416)는 오류 검출 및 정정을 위한 32비트 CRC(Cyclic Redundancy Check) 시퀀스를 포함한다. 여기서, Type 필드는 0x0800 값을 가질 때 페이로드(415)에 포함된 패킷이 IP 패킷임을 나타내고, 0x0806 값을 가질 때 페이로드(415)에 포함된 패킷이 ARP 패킷임을 나타낸다.

도 4 (b)를 참조하면, 802.11 - IP 패킷(420)은 MAC 부계층(Sublayer)의 헤더인 802.11 MAC 헤더(421), LLC(Logical Link Control) 부계층 헤더인 802.2 LLC/SNAP(Subnetwork Access Protocol) 헤더(422), 페이로드(424), 및 32피트 CRC 시퀀스를 포함하는 FCS(425)를 포함한다. 여기서, 802.2 LLC/SNAP 헤더(422)의 Type 필드(423)는 0x0800 값을 가질 때 페이로드(424)에 포함된 패킷이 IP 패킷임을 나타내고, 0x0806 값을 가질 때 페이로드(424)에 포함된 패킷이 ARP 패킷임을 나타낸다. Type 필드에 할당된 값은 RFC(Request for Comments)1700 문서에 정의되어 있다.

도 4 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 802.11 - AVTL 패킷(430)은, 802.11 패킷의 페이로드(424)에 IP 계열 패킷이 아닌 본 발명에 의한 AVTL 패킷(431)을 포함하며, AVTL 패킷(431)은 AVTL 헤더(432) 및 AVTL 페이로드(433)를 포함한다. AVTL 페이로드(433)에 포함된 정보가 데이터인 경우 AVTL 패킷(431)을 데이터 패킷(Data Packet)이라고 하며, AVTL 페이로드(433)에 포함된 정보가 제어 정보인 경우 AVTL 패킷(431)을 제어 패킷(Control Packet)이라고 한다.

802.2 LLC/SNAP 헤더(422)의 Type 필드(423)를 이용하여 페이로드(424)에 포함된 AVTL 패킷(431)이 데이터 패킷인지 제어 패킷인지를 나타낸다. 즉 Type 필드(423)가 0xXXXX 값을 가지면 페이로드(424)에 포함된 패킷이 AVTL 데이터 패킷임을 나타내고, 0xYYYY 값을 가지면 페이로드(424)에 포함된 패킷이 AVTL 제어 패킷임을 나타낸다. 여기서 XXXX 및 YYYY 값은 당업자가 적절히 정의하여 사용할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 의하면, 데이터 링크 계층에서 헤더를 분석하여 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별할 수 있으며, 필요에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 서로 다른 독립적인 절차에 의해 처리할 수 있게 된다. 즉, 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이 AVTL 계층 이상에서 데이터 경로(301)와 제어 경로(302)가 완전히 구별되게 된다.

일반적으로 데이터 패킷의 처리는 연산량이 많기 때문에, 데이터 처리 상의 지연을 감소시키기 위하여는 이를 하드웨어로 처리하는 것이 바람직하다. 반면에 제어 패킷의 처리는 연산량은 적지만 다양한 메시지를 처리해야 하기 때문에 하드웨어로 처리하는 것이 부적절하며 소프트웨어로 처리하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는, 데이터 링크 계층에서 헤더를 분석하여 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별한 후, 데이터 패킷은 하드웨어로, 제어 패킷은 소프트웨어로 각각 처리함으로써 지연을 감소시키고 패킷을 효율적으로 처리할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 AVTL 데이터 패킷(500)의 일 실시예를 도시한 도면으로서, 도 5 (a)는 데이터 패킷의 형태(Format)를 나타낸 것이며, 도 5 (b)는 도 5 (a)에 표시된 각 필드의 설명을 표로 나타낸 것이다.

도 5 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 AVTL 데이터 패킷(500)은 6바이트 길이의 헤더(501)와 가변 길이의 페이로드(502)를 포함한다. 헤더(501)는 Version(503), Stream ID(504), Time Stamp Flag(505, T), Reserved(506), Source Packet Type(507), Num of Source Packets(508), Reserved(509), 및 Sequence Number(510) 등의 필드들을 포함한다.

도 5(b)를 참조하면, 2비트 길이의 Version 필드(503)는 ATVL 패킷의 버전을 나타내며, 5비트 길이의 Stream ID(504)는 AV 스트림을 구별할 수 있는 ID를 나타낸다.

1비트 길이의 Time Stamp Flag 필드(505)는 페이로드(502)의 소스 패킷에 타임 스탬프 삽입 여부를 나타내는 필드이며, 타임 스탬프는 링크의 지터(jitter) 제어 또는 AV 데이터의 타이밍 제어를 위하여 사용된다.

도 6에 본 발명의 AVTL 패킷에 타임 스탬프를 삽입하는 방법의 실시예들이 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, Time Stamp Flag(505) 필드의 값이 1일 때는 도 6 (a)와 같이 각 소스 패킷에 대하여 4 바이트 길이의 타임 스탬프가 추가되어 있음을 나타내고, 그 값이 0일 때에는 타임 스탬프가 없음을 나타낸다. 실시예에 따라, 4비트 길이의 Reserved 필드(506)의 한 비트를 이용하여 Time Stamp Flag(505)에 2비트를 할당할 수 있으며, 그 값이 2일 때는 도 6 (b)와 같이 소스 패킷의 집합 전 체에 대하여 하나의 타임 스탬프가 추가되어 있음을 나타낼 수 있다.

4비트 길이의 Source Packet Type 필드(507)는 소스 패킷의 종류를 나타내는 필드로서, 그 값이 0일 때는 188바이트 길이의 MPEG2-TS 패킷을 나타내며, 그 값이 1~15일 때에는 다른 종류의 소스 패킷을 나타낼 수 있다. 8비트 길이의 Num of Source Packets 필드(508)는 페이로드(502)에 포함된 소스 패킷들의 개수를 나타내며, 16비트 길이의 Sequence Number 필드(510)는 AVTL 데이터 패킷(500)이 하나 전송될 때마다 1씩 증가하는 번호를 나타낸다.

AVTL 데이터 패킷(500)의 페이로드(502)는 도 6에 나타난 것과 같이 소스 패킷 및 타임 스탬프를 포함한다.

도 7은 본 발명의 AVTL 제어 패킷(700)의 일 실시예를 도시한 도면으로서, 도 7 (a)는 제어 패킷의 형태를 나타낸 것이며, 도 7 (b)는 도 7 (a)에 표시된 각 필드의 설명을 표로 나타낸 것이다.

도 7 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 AVTL 제어 패킷(700)은 4바이트 길이의 헤더(701)와 가변 길이의 페이로드(702)를 포함한다. 헤더(701)는 Version(703), Function Type(704), Reserved(705), Sequence Number(706), 및 Length(707) 등의 필드를 포함하며, 페이로드(702)는 OP Code(708) 및 Operand(709) 등의 필드를 포함한다.

도 7(b)를 참조하면, 2비트 길이의 Version 필드(703)는 ATVL 패킷의 버전을 나타낸다. 4비트 길이의 Function Type 필드(704)는 페이로드(702)데 포함된 제어 메시지의 기능 종류를 나타내며, 그 값이 0일 때는 컨텐츠 보호 제어(313)를, 그 값이 1일 때는 AV 능력 교환(312)을, 그 값이 2일 때는 연결 관리(314)를 각각 나타낸다. 3 내지 15의 값은 장치 제어(Device Control) 등 다른 기능 종류를 나타낼 수 있다.

8비트 길이의 Sequence Number 필드(706)는 AVTL 제어 패킷(700)이 하나 전송될 때마다 1씩 증가하는 번호를 나타내며, 16비트 길이의 Length 필드(707)는 페이로드(702)의 길이를 바이트 단위로 나타낸다.

8비트 길이의 OP Code 필드(708)는 AVTL 제어 메시지의 종류를 나타내는 코드이며, Operand 필드(709)에 AVTL 제어 명령 또는 응답 메시지가 포함된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 AVTL 제어 패킷의 페이로드(702)에 포함되는 AVTL 제어 메시지들을 나타낸 표이다.

도 8을 참조하면, 컨텐츠 보호 제어(313) 관련 메시지로서 컨텐츠 보호 명령을 전달하는 CP_CONTROL_COMMAND 메시지 및 그에 대한 응답인 CP_CONTROL_RESPONSE 메시지 등이 있다. 이들을 이용하여 HDCP2-IIA AKE(Authentication Key Exchange) 메시지들을 교환할 수 있다. 표 오른쪽의 S 및 D 칸은 각각 AV 데이터 전송측(AV Source)에서 전송하는 메시지, AV 데이터 수신측(AV Destination)에서 전송하는 메시지임을 나타낸다.

AV 능력 교환(312) 관련 메시지로서 AV 기기의 능력에 관한 정보를 요청하는 AV_PROBE_REQUEST 메시지 및 그에 대한 응답인 AV_PROBE_RESPONSE 메시지 등이 있다. 이들을 이용하여 AV 장치 종류, 비디오 코덱(Codec) 종류, 또는 오디오 코덱 종류 등을 나타내는 AV_GENERAL_INFO_IB, 비디오 해상도 등을 나타내는 SUPPORTED_VIDEO_FORMAT_IB, 및 오디오 포맷 등을 나타내는 SUPPORTED_AUDIO_FORMAT_IB와 같은 장치 AV 정보 블록(Device AV Information Block)들을 교환할 수 있다.

연결 관리(314) 관련 메시지로서 연결 설정을 요청하는 CONNECTION_SETUP_REQUEST 메시지, 그에 대한 응답인 CONNECTION_SETUP_RESPONSE 메시지, 연결 해제를 알리는 CONNECTION_BREAK_NOTIFY 메시지, 스트림의 전송 시작을 알리는 STREAM_START_NOTIFY 메시지, 장면 손실(Picture loss) 또는 조각 손실(Slice loss) 등의 오류 발생을 알리는 ERROR_FEEDBACK_NOTIFY 메시지, 연결 상태의 변경을 요청하는 AV_ADAPTATION_REQUEST 메시지, 및 그에 대한 응답인 AV_ADAPTATION_RESPONSE 메시지 등이 있다. 이 중에서 STREAM_START_NOTIFY 메시지 및 AV_ADAPTATION_RESPONSE 메시지는 AV 데이터 전송측에서 전송하며, ERROR_FEEDBACK_NOTIFY 메시지 및 AV_ADAPTATION_REQUEST 메시지는 AV 데이터 수신측에서 전송하고, 나머지 메시지는 양측에서 모두 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 발명에 따른 단순한 구조의 AVTL 패킷을 사용하면 종래의 IP 패킷을 사용하는 경우보다 더 빠르고 효율적으로 패킷을 처리할 수 있어 데이터 처리의 지연을 줄일 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 생성 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 생성 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 방법과 장치를 함께 서술하도록 한다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 생성 장치는 판단부(1110), 헤더 생성부(1120), 및 캡슐화부(1130)를 포함하며, 판단부(1110)는 전송할 정보가 데이터인지 제어 정보인지를 판단하고(S910), 헤더 생성부(1120)는 상기 판단 결과에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더(421, 422)를 생성하고(S920), 캡슐화부(1130)는 상기 전송할 정보를 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더(421, 422)로 캡슐화하여(S930) 본 발명에 의한 데이터 링크 계층 패킷(430)을 생성한다.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 처리 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 처리 장치는 판단부(1210)및 처리부(1220)를 포함하며, 판단부(1210)는 데이터 링크 계층 패킷(430)의 헤더(421, 422)를 분석하여 데이터 링크 계층의 페이로드(424)에 포함된 상위 계층 패킷(431)이 데이터 패킷인지 또는 제어 패킷인지를 판단하고(S1010), 처리부(1220)는 상기 판단 결과에 따라 상기 데이터 패킷과 상기 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리한다(S1020).

이때 처리부(1220)는, 상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우 상기 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하고(S1021), 상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우 상기 제어 패킷을 소프트웨어로 처리한다(S1022).

본 발명에 따르면, AV 데이터 전송시 불필요하게 복잡한 종래의 인터넷 프로 토콜보다 단순한 프로토콜을 사용함으로써 AV 데이터 전송을 효율적으로 할 수 있으며, 데이터 링크 계층에서 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별할 수 있도록 함으로써 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하여 처리속도를 높일 수 있게 된다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아닌 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 원리를 구현하는 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 구조적 및 기능적 균등물은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이러한 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 AV 송신 장치에서 AV 수신 장치에 AV 데이터를 무선으로 전송하는 구성을 대략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 종래의 RTP/RTSP 기반의 인터넷 프로토콜들을 이용하여 AV 데이터를 전송하기 위한 프로토콜 스택의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 의하여 AV 데이터를 전송하기 위한 프로토콜 스택의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 데이터 링크 계층 패킷들을 비교한 도면이다.

도 5는 본 발명의 AVTL 데이터 패킷의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 AVTL 패킷에 타임 스탬프를 삽입하는 방법의 실시예들을 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 AVTL 제어 패킷의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 AVTL 제어 패킷의 페이로드에 포함되는 AVTL 제어 메시지들을 나타낸 표이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 생성 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 처리 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 생성 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 패킷 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims

전송할 정보가 데이터인지 제어 정보인지를 판단하는 단계;

상기 판단 결과에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더을 생성하는 단계; 및

상기 전송할 정보를 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 패킷을 구별하는 정보는,

802.2 LLC/SNAP 헤더의 Type 필드에 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 캡슐화하는 단계는,

전송할 정보를 상위 계층 패킷 헤더로 캡슐화하여 상위 계층 패킷을 생성하는 단계; 및

상기 상위 계층 패킷을 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제3항에 있어서,

상기 전송할 정보가 데이터인 경우,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에 하나 이상의 소스 패킷의 집합을 할당하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제4항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에,

상기 하나 이상의 소스 패킷 각각에 대하여 또는 상기 하나 이상의 소스 패킷의 집합에 대하여, 타임 스탬프를 삽입하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제4항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷 헤더는,

스트림 ID, 타임 스탬프 플래그, 소스 패킷 종류, 소스 패킷 개수, 및 패킷 번호 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제3항에 있어서,

상기 전송할 정보가 제어 정보인 경우,

상기 상위 계층 헤더는,

메시지 종류, 패킷 번호, 페이로드 길이, 및 메시지 코드 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류는 컨텐츠 보호 제어, AV 능력 교환, 및 연결 관리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
제7항에 있어서,

상기 메시지 종류가 컨텐츠 보호 제어인 경우 상기 전송할 정보는 컨텐츠 보호 명령 메시지 및 컨텐츠 보호 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류가 AV 능력 교환인 경우 상기 전송할 정보는 AV 프로브 요청 메시지 및 AV 프로브 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류가 연결 관리인 경우 상기 전송할 정보는 연결 설정 요청 메시지, 연결 설정 응답 메시지, 연결 해제 통지 메시지, 스트림 시작 통지 메시지, 오류 피드백 통지 메시지, AV 적응 요청 메시지, 및 AV 적응 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 방법.
데이터 링크 계층 패킷의 헤더를 분석하여 데이터 링크 계층 패킷의 페이로드에 포함된 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인지 또는 제어 패킷인지를 판단하는 단계; 및

상기 판단 결과에 따라 상기 데이터 패킷과 상기 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제 9항에 있어서,

상기 처리하는 단계는,

상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우, 상기 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하는 단계; 및

상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우, 상기 제어 패킷을 소프트웨어로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제9항에 있어서,

상기 판단하는 단계는,

802.2 LLC/SNAP 헤더의 Type 필드를 참조하여 판단하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제9항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에 하나 이상의 소스 패킷의 집합이 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제12항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에,

상기 하나 이상의 소스 패킷 각각에 대하여 또는 상기 하나 이상의 소스 패킷의 집합에 대하여, 타임 스탬프가 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제12항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷 헤더는,

스트림 ID, 타임 스탬프 플래그, 소스 패킷 종류, 소스 패킷 개수, 및 패킷 번호 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제9항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우,

상기 상위 계층 헤더는,

메시지 종류, 패킷 번호, 페이로드 길이, 및 메시지 코드 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류는 컨텐츠 보호 제어, AV 능력 교환, 및 연결 관리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
제15항에 있어서,

상기 메시지 종류가 컨텐츠 보호 제어인 경우 상기 전송할 정보는 컨텐츠 보호 명령 메시지 및 컨텐츠 보호 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류가 AV 능력 교환인 경우 상기 전송할 정보는 AV 프로브 요청 메시지 및 AV 프로브 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류가 연결 관리인 경우 상기 전송할 정보는 연결 설정 요청 메시지, 연결 설정 응답 메시지, 연결 해제 통지 메시지, 스트림 시작 통지 메시지, 오류 피드백 통지 메시지, AV 적응 요청 메시지, 및 AV 적응 응답 메시지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 방법.
전송할 정보가 데이터인지 제어 정보인지를 판단하는 판단부;

상기 판단 결과에 따라 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더을 생성하는 헤더 생성부; 및

상기 전송할 정보를 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 캡슐화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 장치.
제17항에 있어서,

상기 캡슐화부는,

전송할 정보를 상위 계층 패킷 헤더로 캡슐화하여 상위 계층 패킷을 생성하고,

상기 상위 계층 패킷을 상기 데이터 링크 계층 패킷 헤더로 캡슐화하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 장치.
제18항에 있어서,

상기 전송할 정보가 데이터인 경우,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에 하나 이상의 소스 패킷의 집합을 할당하 는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 장치.
제19항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에,

상기 하나 이상의 소스 패킷 각각에 대하여 또는 상기 하나 이상의 소스 패킷의 집합에 대하여, 타임 스탬프를 삽입하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 장치.
제18항에 있어서,

상기 전송할 정보가 제어 정보인 경우,

상기 상위 계층 헤더는,

메시지 종류, 패킷 번호, 페이로드 길이, 및 메시지 코드 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류는 컨텐츠 보호 제어, AV 능력 교환, 및 연결 관리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 생성 장치.
데이터 링크 계층 패킷의 헤더를 분석하여 데이터 링크 계층 패킷의 페이로드에 포함된 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인지 또는 제어 패킷인지를 판단하는 판단부; 및

상기 판단 결과에 따라 상기 데이터 패킷과 상기 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 장치.
제 22항에 있어서,

상기 처리부는,

상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우 상기 데이터 패킷을 하드웨어로 처리하고, 상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우 상기 제어 패킷을 소프트웨어로 처리하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 장치.
제22항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷이 데이터 패킷인 경우,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에 하나 이상의 소스 패킷의 집합이 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 장치.
제24항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷의 페이로드에,

상기 하나 이상의 소스 패킷 각각에 대하여 또는 상기 하나 이상의 소스 패킷의 집합에 대하여, 타임 스탬프가 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 장치.
제22항에 있어서,

상기 상위 계층 패킷이 제어 패킷인 경우,

상기 상위 계층 헤더는,

메시지 종류, 패킷 번호, 페이로드 길이, 및 메시지 코드 중 어느 하나를 포함하며,

상기 메시지 종류는 컨텐츠 보호 제어, AV 능력 교환, 및 연결 관리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 처리 장치.
헤더에 데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷을 송신하는 송신기; 및

상기 데이터 링크 계층 패킷을 수신한 후 헤더를 분석하여 데이터 패킷과 제어 패킷을 독립적인 절차에 따라 처리하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 패킷 전송 시스템.
데이터 패킷과 제어 패킷을 구별하는 정보가 포함된 데이터 링크 계층 패킷 헤더; 및

데이터 링크 계층 패킷 페이로드를 포함하는 데이터 링크 계층 패킷.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.