KR20100106688A - 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 역다중화부로부터 전달된 IBT값과 비디오 RBT값 및 상기 IBT값과 오디오 RBT값을 각기 이용하여 비디오 타임스탬프와 오디오 타임스탬프를 각각 계산하고, 계산된 비디오 타임스탬프와 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 비교하여 동기화하고, 상기 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하여 해당 시스템타임클록과 비교하여 동기화하는 장치를 포함한다.
모바일 방송수신기, 동기화, 시스템타임클록, 비디오 프레임, 오디오 프레임

Description

모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR SYNCHRONIZING SIGNAL IN MOBILE BROADCASTING RECEIVER}
본 발명은 모바일 방송수신기에서 오디오 및 비디오 신호를 재생하기 위한 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
중국 모바일 방송 규격인 CMMB(China Multimedia Mobile Broadcasting) 서비스는 다른 국가의 모바일 방송과 같이 지상 방송의 TV 프로그램을 휴대폰이나 초소형 TV 등으로 통근, 통학, 외출 중이라도 언제 어디서든지 즐길 수 있는 휴대단말기용 방송 서비스를 말한다.
CMMB 방송은 영상, 음성, 데이터를 모두 서비스할 수 있는 방송으로, 방송수신기를 소형으로 제작하는 것이 가능하고 소비 전력도 크게 낮출 수 있는 것이 장점이다. 물론, 고정형 방송수신기의 서비스와 비교하면 전송할 수 있는 정보량은 적지만, 모바일 방송수신기로 시청하는 데에는 충분하다.
CMMB 규격은 플래그(flag)에 따라 여러 종류가 있지만, 현재 H.264/AVC 규격 으로 비디오 방송을, MPEG-2 AAC 규격으로 오디오 방송을 구현하였다. 또한, 데이터 방송을 링크해서 ESG 서비스가 가능하다.
이와 같은 모바일 방송은 비디오와 오디오의 데이터가 따로 전달되고, 또 복호화하는 시간이 필요하기 때문에, 비디오와 오디오의 출력이 동시에 나오게 해주는 립싱크(Lip-Synchronization) 제어방법이 필요하다.
상기 모바일 방송수신기의 시스템타임클록(System Time Clock; STC)과 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간이 동일할 경우에는 공지된 다양한 방법을 이용하여 오디오와 비디오신호를 립싱크시키면 되지만, 만일 모바일 방송수신기의 시스템타임클록과 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간이 다를 경우에는 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간과 시스템타임클록을 일치시켜 오디오와 비디오를 립싱크시키는 알고리즘을 필요로 하게 된다.
예컨대, STC(System Time Clock)를 90KHz로 사용하고 있는 모바일 방송 시스템에서 오디오/비디오신호의 타임스탬프에 대한 기준시간을 22.5KHz로 사용하는 CMMB 서비스를 재생하기 위해서는, 모바일 방송수신기의 STC와 CMMB 서비스의 오디오/비디오신호에 대한 기준시간을 일치시켜 오디오와 비디오신호를 립싱크하는 알고리즘이 필수적이다.
본 발명은 DMB와 같은 모바일 방송수신기에서 시스템타임클록(STC)과 수신된 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간이 서로 다를 경우에도 오디오 및 비디오 신호를 시스템타임클록에 동기화하여 재생할 수 있는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 입력된 다중 서브프레임의 헤더를 파싱하여 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하고, 다중 서브프레임의 비디오섹션과 오디오섹션을 각각 파싱하여 비디오 RBT(Relative Broadcast Time)값 및 오디오 RBT값을 각각 획득하는 역다중화부; 및 상기 역다중화부로부터 전달된 IBT값과 비디오 RBT값 및 상기 IBT값과 오디오 RBT값을 각기 이용하여 비디오 타임스탬프와 오디오 타임스탬프를 각각 계산하고, 계산된 비디오 타임스탬프와 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 비교하여 동기화하고, 상기 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하여 해당 시스템타임클록과 비교하여 동기화하는 동기제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 동기제어부는, 상기 역다중화부로부터 전달된 IBT값과 비 디오 RBT값을 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하고, 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 상기 계산된 비디오 타임스탬프를 상호 비교하여 비디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키는 비디오동기부; 및 상기 역다중화부로부터 전달된 IBT값과 오디오 RBT값을 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하고, 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환한 후 변환된 오디오 타임스탬프와 시스템타임클록을 상호 비교하여 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키는 오디오동기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 IBT는 일정 주기마다 생성되는 기준시간이고, 상기 RBT는 상기 IBT를 기준으로 오프셋(offset)된 상대 시간인 것을 특징으로 하며, 상기 다중 서브프레임에 포함된 IBT 및 RBT에 대한 기준시간 주파수와 상기 시스템타임클록의 주파수가 서로 다른 것을 특징으로 하며, 상기 IBT 및 RBT에 대한 기준시간 주파수는 22.5KHz이고, 상기 시스템타임클록의 주파수는 90KHz인 것을 특징으로 한다.
상기 비디오 타임스탬프와 비교되는 시스템타임클록은, 상기 IBT값이 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환된 후 저장되는 IBT 초기값과 상기 시스템타임클록을 읽는 순간의 값이 가산되어 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 값인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 수신된 다중 서브프레임으로부터 최초의 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 IBT 값을 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하는 단계; 상기 주파수 변환된 IBT값을 초 기값으로 저장함과 아울러 시스템타임클록을 초기화하는 단계; 상기에서 수신된 다중 서브프레임으로부터 비디오섹션을 파싱하여 비디오 RBT(Relative Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 RBT값과 상기 최초의 IBT값을 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하는 단계; 및 상기 시스템타임클록을 IBT와 동일한 주파수로 변환하고, 주파수 변환된 시스템타임클록을 기준으로 비디오 타임스탬프를 비교하여 비디오신호의 출력을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 시스템타임클록을 IBT와 동일한 주파수로 변환할 때, 상기 시스템타임클록을 읽는 순간의 값과 상기 저장된 IBT 초기값을 가산하여 주파수를 변환하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 방법은, 수신된 다중 서브프레임으로부터 최초의 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하여 초기값으로 저장함과 아울러 시스템타임클록을 초기화하는 단계; 상기에서 수신된 다중 서브프레임으로부터 오디오섹션을 파싱하여 오디오 RBT(Relative Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 RBT값과 상기 IBT 초기값을 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하고, 시스템타임클록을 기준으로 주파수 변환된 오디오 타임스탬프를 비교하여 오디오신호의 출력을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 모바일 방송수신기의 시스템타임클 록(STC)과 수신된 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간이 서로 다를 경우에도 소정의 알고리즘에 따라 오디오 및 비디오 신호를 재생 가능하도록 함에 따라 방송신호의 기준시간과 일치하는 STC 시스템의 재설계가 불필요함과 아울러 기존의 STC 시스템의 사용이 가능하고, 재설계에 따른 비용도 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 방송신호의 동기화를 위한 모바일 방송수신기를 나타낸 기능 블록도로서, 모바일 방송수신기(100)는 복조부(110)와, 수신버퍼(115), 역다중화부(120; Demultiplexer), 동기제어부(130), 비디오디코더(140), 비디오처리부(145) 및 오디오디코더(160) 등을 포함하여 이루어져 있다.
실시예에서는 설명의 편의상 모바일 방송수신기(100)의 시스템타임클록(System Time Clock; STC)이 한국과 일본 등의 모바일 방송 시스템과 같이 90KHz를 사용하는 경우와, 수신된 방송신호의 타임스탬프(Time Stamp)에 대한 기준시간이 중국 모바일 방송(CMMB)과 같이 22.5KHz를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다, 하지만, 이에 한정되지 않고 시스템타임클록과 방송신호의 기준시간이 서로 다른 모든 경우에 해당될 수 있음은 당연하다.
상기 복조부(110)는 안테나를 통해 수신된 모바일 방송신호를 처리하여 TS 패킷을 출력하도록 구성되어 있고, 수신버퍼(115)는 TS 패킷을 임시로 저장하도록 구성되어 있다.
역다중화부(120)는 수신된 TS 패킷의 헤더정보를 참조하여 상기 TS 패킷에 포함된 데이터의 종류를 파악하고 오디오 및 비디오 프레임을 만들도록 구성되어 있다. 즉, 역다중화부(120)는 오디오/비디오 다중 서브프레임(Multiplex Sub-frame; MSF)이 입력되면 다중화(Multiplexed)된 오디오와 비디오 비트스트림을 각각 분리한다. 상기 분리된 오디오 비트스트림과 비디오 비트스트림은 디코딩을 위해 각각 비디오디코더(140)와 오디오디코더(160)로 출력된다.
그리고, 역다중화부(120)는 스트림파싱부(125)를 통해 다중 서브프레임(MSF)을 파싱하여 시간정보인 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하고, 각각의 비디오 및 오디오 비트스트림을 파싱하여 시간정보인 비디오 RBT(Relative Broadcast Time)값과 오디오 RBT값을 각각 획득한 후 비디오/오디오 프레임과 시스템타임클록과의 동기화를 위해 동기제어부(130)로 출력한다.
상기 역다중화부(120)로 입력되는 다중 서브프레임(Multiplex Sub-frame; MSF)은 도 2와 같이 구성되어 있다. 즉, 다중 서브프레임은 서브프레임 헤더(Sub-frame header)와 비디오 섹션(Video section), 오디오 섹션(Audio section) 및 데이터 섹션(Data section)을 포함하여 이루어져 있다.
상기 다중 서브프레임의 헤더에는 도 2와 같이 초기 방송 시간정보인 IBT(Initial Broadcast Time)가 다중화되어 있고, 다중 서브프레임(MSF)의 비디오섹션 및 오디오섹션에는 도 3a 및 도 3b와 같이 각 헤더(Video section header, Audio section header) 내에 상대적 방송 시간정보인 RBT(Relative Broadcast Time)가 각각 다중화되어 있다.
그리고, 상기 IBT는 도 4와 같이 일정 주기마다 생성되는 기준시간으로 MPEG-2의 PCR(Program Clock Reference)과 같은 시간정보에 대응되고, RBT는 상기 IBT를 기준으로 오프셋(offset)된 상대적 시간정보이다. 상기 일정 주기마다 생성되는 IBT값(IBT0, IBT1, ...) 사이에 다수의 RBT값(RBT0~RBT24)이 할당될 수 있다.
동기제어부(130)는 상기 역다중화부(120)로부터 전달된 시간정보인 IBT값과 비디오 RBT값 및 상기 IBT값과 오디오 RBT값을 각기 이용하여 비디오 타임스탬프와 오디오 타임스탬프를 각각 계산하고, 계산된 비디오 타임스탬프와 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 비교하여 동기화하고, 상기 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하여 해당 시스템타임클록과 비교하여 동기화하도록 구성되어 있다. 즉, 동기제어부(130)는 계산된 비디오 타임스탬프 및 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록의 주파수와 각각 동기화시켜 비디오 및 오디오 프레임의 출력시간을 조절하게 된다.
상기 동기제어부(130)는 비디오동기부(131) 및 오디오동기부(135)로 이루어져 있는데, 비디오동기부(131)는 역다중화부(120)로부터 전달된 IBT값과 비디오 RBT값을 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하고, 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 상기 계산된 비디오 타임스탬프를 상호 비교하여 비디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키도록 구성되어 있다. 오디오동기부(135)는 역다중화부(120)로부터 전달된 IBT값과 오디오 RBT값을 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하고, 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동 일한 주파수로 변환한 후 변환된 오디오 타임스탬프와 시스템타임클록을 상호 비교하여 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키도록 구성되어 있다.
상기에서 비디오동기부(131)에서 비디오 타임스탬프와 비교되는 시스템타임클록은, 상기 IBT값이 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환된 후 저장되는 IBT 초기값과 상기 시스템타임클록을 읽는 순간의 값이 가산되어 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 값이다.
이와 같이 동기제어부(130)는 비디오 타임스탬프와 오디오 타임스탬프를 각각 구한 후 각 타임스탬프와 동일한 주파수의 시스템타임클록과 비교함에 따라 비디오 및 오디오 프레임의 출력 타이밍을 동기화시킬 수 있다.
비디오디코더(140)는 입력되는 비디오 비트스트림에서 오버헤드(각종 헤더정보, 스타트 코드 등)를 제거하고, 순수한 데이터 정보를 가변길이 디코딩(Variable Length Decoding; VLD)한 후 역양자화 과정과 역이산 코사인변환(IDCT) 과정을 거쳐 원래 화면의 픽셀값을 복원하고, 비디오처리부(145)는 이를 디스플레이 포맷에 맞게 변환하여 디스플레이수단(150)으로 출력하게 된다. 여기서 비디오처리부(145)는 동기제어부(130)에서 출력되는 비디오 타임스탬프를 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수를 갖는 시스템타임클록과 비교하여 디스플레이수단(150)으로 출력되는 비디오 프레임의 출력 타이밍을 조절할 수 있다.
오디오디코더(160)는 MPEG 알고리즘 또는 오디오코딩(AC-3) 알고리즘 등을 이용하여 입력되는 오디오 비트스트림을 원래의 신호로 복원하고, 디지털아날로그컨버터(165; DAC)는 이를 아날로그 형태로 변환하여 스피커(170) 등으로 출력한다. 여기서, 상기 오디오디코더(160)는 동기제어부(130)에서 출력되는 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 비교하여 스피커(170) 측으로 출력되는 오디오 프레임의 출력 타이밍을 조절할 수가 있다.
이러한 모바일 방송수신기는 다중화된 디지털신호를 사용하기 때문에 기존의 아날로그 시스템과는 달리 비디오와 오디오 프레임의 동기를 맞추어 주는 별도의 A/V 립싱크(Lip-Synchronization) 장치나 방법이 필요하다. 이와 같은 모바일 방송수신기에서는 시스템타임클록(STC)과 수신된 방송신호의 타임스탬프에 대한 기준시간이 서로 다른 환경에서 상기 시스템타임클록과 상기 타임스탬프에 대한 기준시간을 동기화시키기 위한 알고리즘이 필요하다.
따라서, 모바일 방송수신기의 동기제어부(130)는 역다중화부(120)에서 제공되는 IBT값과 비디오 RBT값 및 오디오 RBT값을 이용하여 비디오 타임스탬프 및 오디오 타임스탬프를 각각 구한 후 계산된 비디오 타임스탬프 및 오디오 타임스탬프를 각 타임스탬프와 동일한 주파수의 시스템타임클록과 각각 비교하여 비디오 및 오디오 프레임의 출력시간을 조절하게 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 비디오 및 오디오 프레임과 시스템타임클록과의 동기화 과정을 각각 나타낸 플로우챠트로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
비디오 프레임과 오디오 프레임은 시스템타임클록(System Time Clock; STC)과의 동기화가 순차적으로 이루어질 수도 있지만, 본 발명의 실시예에서는 비디오 프레임과 오디오 프레임이 동기제어부(130)의 비디오동기부(131)와 오디오동기 부(135)를 통해 동시에 별도로 진행되는 경우를 예로 들어 설명한다.
먼저, 역다중화부(120)의 스트림파싱부(125)는 입력된 다중 서브프레임(MSF)의 헤더를 파싱하고, 헤더를 파싱하여 획득한 최초의 IBT(예를 들어, IBT0)값을 동기제어부(130)로 전달한다(S11). 여기서, IBT값은 22.5KHz 주파수를 갖는 기준시간에 의해 생성된 시간정보이다.
동기제어부(130)의 비디오동기부(131)는 역다중화부(120)로부터 전달된 IBT0값을 외부에서 공급되는 시스템타임클록과 동일한 주파수인 90KHz로 변경함과 아울러 주파수 변환된 IBT0값을 초기값으로 저장하게 된다(S12). 상기 시스템타임클록의 주파수(90KHz)가 IBT값의 주파수(22.5KHz)의 4배이므로 IBT값에 4를 곱하는 형식, 즉 IBT값을 좌측으로 2비트만큼 시프트(shift)시키면 된다. 예를 들어, IBT0값이 0x0001일 경우 이 값을 좌측으로 2비트 시프트시키면 0x0100이 된다. 여기서, IBT0값은 0x0001이 되며, 초기값으로 저장되는 IBT0값은 주파수 변환된 0x0100이 된다.
이어, 상기 IBT0값의 주파수가 변경됨과 동시에 비디오동기부(131)는 외부에서 공급되는 시스템타임클록을 '0'으로 초기화시키게 된다(S13).
상기 IBT0값의 주파수를 변환하는 과정과, 주파수 변환된 IBT0값을 초기화값으로 저장하는 과정과, 외부에서 공급되는 시스템타임클록을 초기화하는 과정은 동시에 진행된다.
한편, 역다중화부(120)의 스트림파싱부(125)는 다중 서브프레임(MSF)으로부터 분리된 비디오섹션의 헤더를 파싱하고, 파싱하여 획득한 맨 처음의 비디오 RBT(예를 들어, RBT0)값을 비디오동기부(131)로 전달한다(S14). 여기서, RBT값은 22.5KHz 주파수를 갖는 기준시간에 의해 생성된 시간정보이다. 상기 IBT는 도 4와 같이 일정 주기마다 생성되는 기준시간이고, RBT는 상기 IBT를 기준으로 오프셋(offset)된 상대적 시간정보이다. 상기 일정 주기마다 생성되는 IBT값(IBT0, IBT1, ...) 사이에 다수의 RBT값(RBT0~RBT24)이 할당될 수 있다.
이어, 비디오동기부(131)는 역다중화부(120)로부터 전달된 RBT0값과 상기 IBT0값을 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하여 획득한다(S15). 상기 비디오 타임스탬프를 구하는 방식은 아래 수학식 1과 같다.
Figure 112009017610154-PAT00001
여기서, 수학식 1은 IBT0과 IBT1 사이에 25개의 RBT값이 존재할 경우, 즉 25frame/1sec의 경우를 나타낸 것이다.
상기 수학식 1과 같이 특정 비디오 액세스유닛(V_AU)에 대한 타임스탬프는 해당 IBT값과 해당 RBT값을 가산한다. 상기 RBT값의 경우 IBT값에 대한 오프셋값(offset value)이므로 두 값을 더해야만 타임스탬프가 된다.
이어, 비디오동기부(131)는 계산된 비디오 타임스탬프와의 비교를 위해 시스템타임클록을 읽는 순간, 읽은 시스템타임클록의 값과 상기에서 저장된 IBT 초기값 을 더해서 시스템타임클록의 값을 22.5KHz로 변환하게 된다(S16). 여기서, 시스템타임클록의 주파수를 변환하는 방법은 상기 시스템타임클록의 주파수(90KHz)가 IBT값의 주파수(22.5KHz)의 4배이므로 시스템타임클록의 값에 4를 나누는 형식, 즉 시스템타임클록의 값을 우측으로 2비트만큼 시프트(shift)시키면 된다. 예를 들어, 시스템타임클록의 값이 0x1000일 경우 이 값을 우측으로 2비트 시프트시키면 0x0010이 된다.
비디오동기부(131)는 상기와 같이 22.5KHz로 변환된 시스템타임클록(STC)과 계산된 비디오 타임스탬프(22.5KHz)를 상호 비교하여 비디오 프레임이 시스템타임클록에 동기화될 수 있도록 한다. 이에 따라 비디오디코더(140)와 비디오처리부(145)를 통해 디스플레이수단(150)으로 출력되는 비디오 프레임은 시스템타임클록과의 동기화에 의해 일정시간 지연될 수 있다(S17).
상기에서 비디오동기부(131)가 시스템타임클록(STC)을 기준으로 비디오 타임스탬프를 체크하여 비디오 프레임이 시스템타임클록에 동기화되도록 비디오디코더(140)와 비디오처리부(145)를 각기 제어하는 것으로 설명하였지만, 비디오동기부(131)가 계산된 비디오 타임스탬프를 비디오처리부(145)로 전달하고, 비디오처리부(145)에서 비디오동기부(131)에서 출력되는 비디오 타임스탬프를 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수를 갖는 시스템타임클록과 비교하여 디스플레이수단(150)으로 출력되는 비디오 프레임의 출력 타이밍을 조절할 수도 있다.
한편, 도 6과 같이 동기제어부(130)의 오디오동기부(135)는 상기 역다중화부(120)로부터 다중 서브프레임(MSF)을 통해 파싱된 IBT(예를 들어, IBT0)값을 전 달받는다(S21). 상기 IBT값은 비디오동기부(131)로도 전달되며, 오디오동기부(135)와 비디오동기부(131)는 동일한 IBT값을 역다중화부(120)로부터 전달받는다.
상기 오디오동기부(135)는 역다중화부(120)로부터 전달된 IBT0값을 초기값으로 저장함과 아울러 외부에서 공급되는 시스템타임클록을 '0'으로 초기화시키게 된다(S22).
상기 IBT0값을 초기화값으로 저장하는 과정과, 외부에서 공급되는 시스템타임클록을 초기화하는 과정은 동시에 진행된다.
한편, 역다중화부(120)의 스트림파싱부(125)는 다중 서브프레임(MSF)으로부터 분리된 오디오섹션의 헤더를 파싱하고, 파싱하여 획득한 최초의 오디오 RBT(예를 들어, RBT0)값을 오디오동기부(135)로 전달한다(S23). 여기서, RBT값은 22.5KHz 주파수를 갖는 기준시간에 의해 생성된 시간정보이다. 상기 IBT는 도 4와 같이 일정 주기마다 생성되는 기준시간이고, RBT는 상기 IBT를 기준으로 오프셋(offset)된 상대적 시간정보이다. 상기 일정 주기마다 생성되는 IBT값(IBT0, IBT1, ...) 사이에 다수의 RBT값(RBT0~RBT24)이 할당될 수 있다.
이어, 오디오동기부(135)는 역다중화부(120)로부터 전달된 RBT0값과 상기에서 저장된 IBT0 초기값을 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하여 획득한다(S24). 상기 오디오 타임스탬프를 구하는 방식은 아래 수학식 2와 같다.
Figure 112009017610154-PAT00002
여기서, 수학식 2는 IBT0과 IBT1 사이에 25개의 RBT값이 존재할 경우, 즉 25frame/1sec의 경우를 나타낸 것이며, FirstIBT는 IBT0값과 동일한 값이다.
상기 수학식 2와 같이 특정 오디오 액세스유닛(A_AU)에 대한 타임스탬프는 해당 IBT값과 해당 RBT값을 가산한 후 초기값으로 저장된 IBT값(예를 들어, IBT0)을 감산하여 획득한다. 상기 수학식 2에서 A_AU0 내지 A_AU24에 대한 타임스탬프는 IBT0값과 FirstIBT가 동일하므로 각 RBT값이 타임스탬프가 될 것이며, A_AU25에 대한 타임스탬프는 IBT1값에서 FirstIBT값을 감산한 차이값과 RBT0값을 더한 값이 해당 오디오 액세스유닛(A_AU25)에 대한 타임스탬프가 될 것이다.
이어, 오디오동기부(135)는 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 90KHz로 변환하게 된다(S25). 여기서, 오디오 타임스탬프의 주파수를 변환하는 방법은 상기 오디오 타임스탬프의 기준주파수(22.5KHz)가 시스템타임클록(90KHz)의 1/4배이므로 오디오 타임스탬프의 값에 4를 곱하는 형식, 즉 오디오 타임스탬프의 값을 좌측으로 2비트만큼 시프트(shift)시키면 된다. 예를 들어, 오디오 타임스탬프의 값이 0x0010일 경우 이 값을 좌측으로 2비트 시프트시키면 0x1000이 된다.
오디오동기부(135)는 상기와 같이 90KHz로 변환된 오디오 타임스탬프와 시스템타임클록을 상호 비교하여 오디오 프레임이 시스템타임클록에 동기화될 수 있도록 한다. 이에 따라 오디오디코더(160)와 디지털아날로그컨버터(165)를 통해 스피커(170)로 출력되는 오디오 프레임은 시스템타임클록과의 동기화에 의해 일정시간 지연될 수 있다(S26).
상기에서 오디오동기부(135)가 시스템타임클록(STC)을 기준으로 오디오 타임스탬프를 체크하여 오디오 프레임이 시스템타임클록에 동기화되도록 오디오디코더(160)를 제어하는 것으로 설명하였지만, 오디오동기부(135)가 계산된 오디오 타임스탬프를 오디오디코더(160)로 전달하고, 오디오디코더(160)에서 오디오동기부(135)에서 출력되는 오디오 타임스탬프를 상기 오디오 타임스탬프와 동일한 주파수를 갖는 시스템타임클록과 비교하여 DAC(165)를 통해 스피커(170) 측으로 출력되는 오디오 프레임의 출력 타이밍을 조절할 수도 있다.
상기 오디오 프레임과 비디오 프레임은 동일한 시스템타임클록에 대해 동기화되었으므로, 상기 비디오 프레임과 오디오 프레임 간에도 동기화가 이루어진 것이다. 즉, 시스템타임클록을 기준으로 비디오 타임스탬프와 오디오 타임스탬프를 각각 체크하여 동기화함으로써, 비디오 프레임과 오디오 프레임의 상호 간에 동기화가 필요없다.
그리고, 상기에서 비디오 타임스탬프의 경우에는 시스템타임클록의 주파수를 변환하여 비디오 타임스탬프의 주파수에 일치시키는 것이 효율적이고, 오디오 타임스탬프의 경우에는 오디오 타임스탬프의 주파수를 변환하여 시스템타임클록에 일치 시키는 것이 효율적이다.
상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능하므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 방송신호의 동기화를 위한 모바일 방송수신기를 나타낸 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 적용된 방송신호의 다중 서브프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 적용된 다중 서브프레임의 비디오섹션과 오디오섹션의 세부 구성을 각각 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용된 IBT와 RBT와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 비디오 프레임의 동기화 과정을 나타낸 플로우챠트이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 의한 오디오 프레임의 동기화 과정을 나타낸 플로우챠트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 모바일 방송수신기 120: 역다중화부(Demultiplexer)
121: 스트림파싱부 130: 동기제어부
131: 비디오동기부 135: 오디오동기부
140: 비디오디코더 145: 비디오처리부
160: 오디오디코더

Claims (10)

  1. 입력된 다중 서브프레임을 파싱하여 비디오 및 오디오관련 시간정보를 획득하는 역다중화부;
    상기 역다중화부로부터 입력된 시간정보를 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하고, 상기 비디오 타임스탬프와 동일한 주파수로 변환된 시스템타임클록과 상기 계산된 비디오 타임스탬프를 상호 비교하여 비디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키는 비디오동기부; 및
    상기 역다중화부로부터 입력된 시간정보를 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하고, 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환한 후 변환된 오디오 타임스탬프와 시스템타임클록을 상호 비교하여 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록에 동기화시키는 오디오동기부;를 포함하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간정보는, 입력된 다중 서브프레임에 포함된 IBT(Initial Broadcast Time)값과, 비디오 RBT(Relative Broadcast Time)값, 및 오디오 RBT값인 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 IBT는 일정 주기마다 생성되는 기준시간이고, 상기 RBT는 상기 IBT를 기준으로 오프셋(offset)된 상대 시간인 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다중 서브프레임에 포함된 IBT 및 RBT에 대한 기준시간 주파수와 상기 시스템타임클록의 주파수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 IBT 및 RBT에 대한 기준시간 주파수는 22.5KHz이고, 상기 시스템타임클록의 주파수는 90KHz인 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 장치.
  6. 수신된 다중 서브프레임으로부터 최초의 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 IBT 값을 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하는 단계;
    상기 주파수 변환된 IBT값을 초기값으로 저장함과 아울러 시스템타임클록을 초기화하는 단계;
    상기에서 수신된 다중 서브프레임으로부터 비디오섹션을 파싱하여 비디오 RBT(Relative Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 RBT값과 상기 최초의 IBT값을 이용하여 비디오 타임스탬프를 계산하는 단계; 및
    상기 시스템타임클록을 IBT와 동일한 주파수로 변환하고, 주파수 변환된 시스템타임클록을 기준으로 비디오 타임스탬프를 비교하여 비디오신호의 출력을 조절하는 단계;를 포함하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 시스템타임클록을 IBT와 동일한 주파수로 변환할 때, 상기 시스템타임클록을 읽는 순간의 값과 상기 저장된 IBT 초기값을 가산하여 주파수를 변환하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비디오 타임스탬프는 아래 수학식 1에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
    수학식 1
    Figure 112009017610154-PAT00003
    여기서, V_AU는 특정 비디오 액세스유닛임.
  9. 수신된 다중 서브프레임으로부터 최초의 IBT(Initial Broadcast Time)값을 획득하여 초기값으로 저장함과 아울러 시스템타임클록을 초기화하는 단계;
    상기에서 수신된 다중 서브프레임으로부터 오디오섹션을 파싱하여 오디오 RBT(Relative Broadcast Time)값을 획득하고, 획득된 RBT값과 상기 IBT 초기값을 이용하여 오디오 타임스탬프를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 오디오 타임스탬프를 시스템타임클록과 동일한 주파수로 변환하고, 시스템타임클록을 기준으로 주파수 변환된 오디오 타임스탬프를 비교하여 오디오신호의 출력을 조절하는 단계;를 포함하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오디오 타임스탬프는 아래 수학식 2에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 모바일 방송수신기의 신호 동기화 방법.
    수학식 2
    Figure 112009017610154-PAT00004
    여기서, A_AU는 특정 오디오 액세스유닛이고, FirstIBT는 IBT0과 동일한 값임.
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