KR20110018729A - 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치 및 방법, 수신 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치 및 방법, 수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법 및 장치, 수신 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따르면, 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성하고, 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 각각 독립된 스트림 형태로 전송함으로써, 수신 장치 측의 성능에 따라서 제 1 정보 스트림 또는 제 1 정보 스트림과 제 2 정보 스트림을 모두 이용하여 오디오 신호를 복호화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
DMB(Digital Multimedia Broadcasting), OD(Object Descriptor), 오디오

Description

디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치 및 방법, 수신 장치 및 방법{Apparatus and method for transmitting digital multimedia broadcasting, and method and apparatus for receiving digital multimedia broadcasting}
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 멀티 채널 오디오 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치 및 방법, 그 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 신호 처리 기술의 발전에 따라 통신망 또는 방송망을 통해 서비스되는 멀티미디어의 품질이 향상되고 있다. 공중파 방송의 경우 종래 흑백 TV, 컬러 TV, 디지털 TV를 거쳐서 최근에는 HD(High Definition)급의 고화질의 영상 서비스가 제공되고 있으며, 이러한 추세는 모노에서 스테레오를 거쳐 멀티 채널화되고 있는 오디오 서비스에서도 나타나고 있다.
DMB(Digital Multimedia Broadcasting)는 이동 환경에서 수신이 가능한 멀티미디어 서비스로서, 휴대폰, PDA, 차량용 수신기 등과 같은 단말 장치를 통해 서비스되고 있다. 현재 지상파 DMB의 경우 320x240의 해상도를 갖는 영상 데이터와 스테레오 오디오 데이터를 제공하고 있다. 고품질의 멀티미디어 서비스에 대한 사용 자의 요구가 증가함에 따라, 기존의 디지털 멀티미디어 방송 시스템과 호환되면서도 고품질의 오디오 데이터를 제공할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존의 디지털 멀티미디어 방송 시스템과 호환성을 가지면서 효율적으로 멀티 채널 오디오 신호를 전송하는 방법 및 장치, 멀티 채널 오디오 신호를 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치는 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성하는 오디오 부호화부; 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성하는 정보 스트림 생성부; 및 상기 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법은 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성하는 단계; 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성하는 단계; 및 상기 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치는 전송 스 트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 추출하는 수신부; 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 복호화하여 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출하는 정보 스트림 복호화부; 및 상기 추출된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 기본 오디오 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화하는 오디오 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법은 전송 스트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 추출하는 단계; 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 복호화하여 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 기본 오디오 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 기존의 디지털 멀티미디어 방송 시스템과 호환되면서 멀티채널 오디오 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 송신 장치(100)는 오디오 부호화부(110), 비디오 부호화부(120), OD/BIFS 생성부(130), IOD 생성부(140), SL 패킷화부(150) 및 M4 오버 M2 모듈(160)을 포함한다.
오디오 부호화부(110)는 입력받은 오디오 신호를 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 규격으로 부호화한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 부호화부를 나타낸 블록도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 부호화부(210)는 다운 믹서부(211), 스테레오 오디오 부호화부(212) 및 부가 정보 생성부(213)를 포함한다.
다운 믹서부(211)는 멀티 채널 오디오 신호를 입력받아 스테레오 오디오 신호를 생성한다. 예를 들어, 입력 신호로서 5.1 채널의 오디오 신호, 즉 레프트(L), 써라운드 레프트(Ls), 센터(C), 서브 우퍼(Sw), 라이트(R), 써라운드 라이트(Rs)의 6개의 멀티 채널의 신호가 입력되는 경우, 다운 믹서부(211)는 5.1 채널의 오디오 신호를 L 및 R의 2채널의 스테레오 신호로 다운 믹스한다.
스테레오 오디오 부호화부(212)는 다운 믹서부(211)로부터 출력되는 2채널의 스테레오 신호를 부호화하여 기본 오디오 ES(Elementary Stream)을 생성하며, 부가 정보 생성부(213)는 멀티 채널 오디오 신호의 복원을 위한 부가 정보를 부호화하여 부가 정보 ES을 생성한다. 부가 정보는 다운 믹스되는 멀티 채널 오디오 신호들의 세기(intensity)를 결정하기 위한 정보 및 다운 믹스되는 멀티 채널 오디오 신호들 사이의 위상 차이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 부호화부를 나타낸 블록도이다. 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 부호화부(210)는 입력된 멀티 채널 오디오 신호를 다운 믹스하여 스테레오 신호와 멀티 채널 복원을 위한 부가 정보를 생성 및 부호화하는 방식이라면, 도 2b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 부호화부(220)는 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 각각 부호화하여 기본 오디오 ES와 멀티 채널 ES를 생성하는 방식이다. 구체적으로, 도 2b를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 부호화부(220)는 기본 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 ES를 생성하는 기본 오디오 부호화부(221) 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 멀티 채널 오디오 ES를 생성하는 멀티 채널 오디오 부호화부(222)를 포함한다. 부가 정보 ES 및 멀티 채널 오디오 ES는 모두 부호화된 멀티 채널 오디오 신호와 관련된 것으로, 이하의 설명에서는 멀티 채널 오디오 스트림으로 통일하여 정의하기로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 비디오 부호화부(120)는 비디오 신호를 부호화하여 비디오 ES를 생성한다.
OD/BIFS 생성부(130)는 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림을 생성하는 제 1 OD/BIFS 생성부(131) 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성하는 제 2 OD/BIFS 생성부(132)를 포함한다.
일반적으로, 디지털 멀티미디어 방송에서 오디오와 비디오에 대한 객체는 각각 하나로 규정하고 있으며, 하나의 오디오 객체에 대한 정보를 서술하는 정보 스트림인 오브젝트 디스크립션 스트림(OD Stream: Object Decription Stream) 및 BIFS 스트림은 복수 개가 이용될 수 있다. 일 예로, 지상파 DMB 표준인 TTAS.KO-07.0051에서는 어느 하나의 객체에 대해서 최대 2개의 OD 스트림 및 3개의 BIFS 스트림을 이용할 수 있도록 규정하고 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 OD/BIFS 생성부(130)는 제 1 OD 스트림에는 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보가 기술되도록 하며, 제 2 OD 스트림을 통해서는 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보가 기술되도록 독립적인 2개의 OD 스트림을 생성한다. 그리고, 도 4를 참조하여 후술되는 바와 같이, 특히 제 2 OD 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(Elementary Stream Descriptor)는 제 1 OD 스트림에 구비된 제 1 기초 스트림 기술자에 종속되도록 구성되기 때문에 제 1 OD 스트림과 제 2 OD 스트림을 결합하여 하나의 오디오 객체에 대한 객체 기술자(Object Descriptor)를 생성할 수 있다.
또한, 제 1 OD 스트림과 제 2 OD 스트림은 독립적으로 전송되기 때문에, 만약 멀티 채널 오디오 신호를 처리할 수 없는 수신 장치에서 제 1 OD 스트림과 제 2 OD 스트림을 수신한 경우, 제 2 OD 스트림을 처리할 수 없는 경우라고 하더라도 제 1 OD 스트림에 구비된 제 1 기초 스트림 기술자를 이용하여 기본 오디오 신호만을 복호화하도록 함으로써 기존의 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에서도 본 발명에 따라서 제공되는 멀티 채널 오디오 신호를 포함하는 오디오 신호를 재생할 수 있는 호환성을 제공한다.
IOD 생성부(140)는 외부로부터 입력받은 IOD(Initial Object Descriptor) 텍스트 데이터를 이용하여 IOD 스트림을 생성하여 출력한다. IOD는 관련된 모든 스트림의 첫 접근 지점으로 OD나 BIFS의 ES_ID(Elementary Stream ID)를 알려주며, OD는 객체를 구성하는 ES_ID를 알려주며, BIFS는 객체를 배치하는 역할을 한다.
SL 패킷화부(150)는 입력되는 기본 오디오 스트림, 멀티채널 오디오 스트림, 제 1 OD/BIFS 부호화 스트림, 제 2 OD/BIFS 부호화 스트림을 입력받고, 각각을 SL(Synchronization Layer) 패킷으로 패킷화하여 출력한다. 전술한 OD/BIFS 생성부(130). IOD 생성부(140) 및 SL 패킷화부(150)는 MPEG-4 표준(ISO/IEC 14496-1)에 따라 관련 데이터를 생성할 수 있다.
M4 오버 M2 모듈(160)은 MPEG-4를 기반으로 SL 패킷화부(150)에 의하여 패킷화된 스트림들 및 IOD 스트림을 다중화하여 MPEG-2 기반의 TS(Transport Stream)로 다중화한다.
도 3은 도 1의 M4 오버 M2 모듈(160)의 일 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, M4 오버 M2 모듈(160)은 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷타이저(packetizer)(161), PES TS 패킷 타이저(PES to TS Packetizer)(162), 다중화기(163), 스위치부(164), 14496 섹션 패킷타이저(165), PSI 생성기(166), PSI 섹션 TS 패킷타이저(PSI to TS packetizer)(167) 및 14496 섹션 TS 패킷타이저(14496 section to TS packetizer)(168)를 포함한다.
스위치부(164)는 OD/BIFS 생성부(130)로부터 기본 오디오 스트림에 대한 제 1 OD/BIFS SL 패킷 및 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 제 2 OD/BIFS SL 패킷을 입력받아 SL 패킷의 부호화 정보에 따라 PES 패킷타이저(161) 또는 14496 섹션 패킷타이저(165)로 제 1 OD/BIFS SL 패킷 및 제 2 OD/BIFS SL 패킷을 출력한다. PES 패킷타이저(161)는 SL 패킷화부(150)로부터 출력되는 비디오 SL 패킷, 기본 오디오 SL 패킷, 멀티 채널 오디오 SL 패킷(또는 부가 정보 SL 패킷) 및 스위치부(164)로부터 입력받은 제 1 OD/BIFS SL 패킷 및 제 2 OD/BIFS SL 패킷을 각각 PES 패킷화하여 PES TS 패킷타이저(162)로 출력한다.
14496 섹션 패킷타이저(165)는 스위치부(164)로부터 입력받은 제 1 OD/BIFS SL 패킷 및 제 2 OD/BIFS SL 패킷을 14496 섹션으로 패킷화하여 14496 섹션 TS 패킷타이저(168)로 출력한다. PSI(Program Specific Information) 생성기(166)는 IOS 정보를 이용하여 PAT(Program Association Table) 섹션(PA_section) 및 PMT(Program Map Table) 섹션(PM_section)을 포함하는 PSI를 생성하여 PSI 섹션 TS 패킷타이저(167)로 출력한다.
PES TS 패킷타이저(162)는 입력되는 PES 패킷을 MPEG-2 TS로 패킷화하여 다중화기(Multiplexer)(163)로 출력한다. PSI 섹션 TS 패킷타이저(167)는 PSI 정보를 입력받아 MPEG-2 TS로 패킷화하여 다중화기(163)로 출력한다. 다중화기(163)는 입력받은 MPEG-2 TS들을 하나의 전송 스트림으로 다중화하여 다중화된 MPEG-2 TS를 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림으로부터 생성되는 객체 기술자를 설명하기 위한 참조도이다.
전술한 바와 같이, 제 1 OD/BIFS 생성부(131)에서 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 정보 스트림인 제 1 OD 스트림이 생성되고, 제 2 OD/BIFS 생성부(132)에서 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 정보 스트림인 제 2 OD 스트림이 생성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 OD 스트림과 제 2 OD 스트림은 독립적인 스트림을 구성한다. 제 1 OD 스트림에는 기본 오디오 스트림(421)의 속성 정보 및 위치 정보를 나타내는 제 1 기초 스트림 기술자(411)이 포함되며, 제 2 OD 스트림에는 멀티 채널 오디오 스트림(422)의 속성 정보 및 위치 정보를 나타내는 제 2 기초 스트림 기술자(412)가 포함된다.
제 2 OD 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(412)는 제 1 OD 스트림에 구비된 제 1 기초 스트림 기술자(411)에 종속된다. 이러한 종속 관계는 제 2 기초 스트림 기술자(412)에 구비된 플래그 "StreamDependancyFlag"를 "True"값으로 설정하고, "dependsOn_ES_ID 1" 플래그를 통해 ES_ID=1의 값을 갖는 제 1 기초 스트림 기술자에 제 2 기초 스트림이 종속됨을 기술할 수 있다. 주종 관계에 있는 제 1 기초 스트림 기술자(411) 및 제 2 기초 스트림 기술자(412)는 결합되어 오디오 객체에 대한 하나의 객체 기술자(410)가 생성된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 제 1 정보 스트림 및 암호화된 제 2 정보 스트림으로부터 객체 기술자를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)은 소정의 암호화 수단을 통해 암호화된다. 이러한 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)의 암호화는 각 계층에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제 2 OD/BIFS 생성부(132), SL 패킷화부(150), M4 오버 M2 모듈(160)의 각 단계에서 별도의 암호화 수단을 구비하고 제 2 OD 스트림에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)을 암호화할 수 있다.
이와 같이, 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림들(521, 522)이 암호화되어 전송되는 경우, 수신측에서는 암호화키 없이 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)을 복호화할 수 없다. 따라서, 수신측에서는 전송 장치(100)로 암호화키를 요청하고, 전송 장치(100)에 구비된 소정의 인증 수단은 암호화키를 요청한 수신 장치의 사용 권한을 판단하여, 인증받은 수신 장치에 암호화키를 전송한다. 수신 장치는 전송받은 암호화키를 이용하여 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)을 해독(decryption)하여 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출함으로써 멀티 채널 오디오 신호를 복호화할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)은 각각 서로 다른 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 속성 정보 및 위치 정보를 구비하도록 할 수 있다. 예를 들어, 기초 스트림 기술자(521)은 ES_ID=2인 제 1 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 정보를 포함하도록 하며, 기초 스트림 기술자(522)는 ES_ID=3인 제 2 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 정보를 포함하도록 할 수 있다. 이와 같이 제 2 OD 스트림(520)에 구비된 기초 스트림 기술자들(521, 522)이 서로 다른 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 정보를 포함하도록 하는 경우, 다양한 서비스의 제공이 가능하다. 일 예로, 기본 오디오 스트림으로는 64kbps의 스테레오 신호가 제공되고, 제 1 멀티 채널 오디오 스트림으로는 무료인 멀티 채널 오디오 신호가 제공되며, 제 2 멀티 채널 오디오 스트림으로는 소정의 사용료를 지불한 사용자에게만 고품질의 멀티 채널 오디오 신호가 제공되도록 할 수 있다. 이 경우, 제 2 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 구비하는 기초 스트림 기술자를 암호화하고, 소정의 사용료를 지불한 사용자측의 수신 장치에만 암호화키를 제공함으로써 제 2 멀티 채널 오디오 스트림을 복원할 수 있도록 한다. 멀티 채널 오디오 스트림을 재생할 수 없는 수신 장치에서는 기본 오디오 스트림의 정보만을 이용하여 스테레오 신호를 복원하고, 멀티 채널 오디오 신호를 이용가능한 수신 장치에서는 기본 오디오 스트림 및 제 1 멀티 채널 오디오 신호를 이용하여 멀티 채널 오디오 신호를 복원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6을 참조하면, 단계 610에서 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성한다. 전술한 바와 같이 기본 오디오 스트림은 멀티 채널 오디오 신호를 다운 믹스하여 생성되거나 원 스테레오 신호를 부호화하여 생성될 수 있다. 또한 멀티 채널 오디오 스트림은 스테레오 신호를 멀티 채널 오디오 신호로 복원하기 위한 부가 정보를 부호화하거나 원 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 생성될 수 있다.
단계 620에서, 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성한다. 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은 객체 기술자 스트림으로서 각각 독립 스트림 형태로 생성되며, 제 2 정보 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)는 제 1 정보 스트림에 구비된 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)에 종속되도록 설정함으로써 하나의 오디오 객체를 기술하도록 설정된다.
단계 630에서, 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성한다.
단계 720에서, 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림을 생성한다.
단계 730에서, 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 암호화하여 암호화된 제 2 정보 스트림을 생성한다. 전술한 바와 같이, 정보 스트림의 암호화는 각 계층에서 수행될 수 있다.
단계 740에서, 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스 트림 및 암호화된 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송한다.
단계 750에서, 암호화된 제 2 정보 스트림을 수신한 수신 장치측의 사용자는 이용가능한 오디오 서비스 중 하나를 선택하고, 선택된 오디오 서비스에 대한 정보를 전송 장치로 제공한다. 전술한 도 6의 예에서, 사용자 측의 수신 장치에서 제 2 멀티 채널 오디오 서비스를 이용하고자 하는 경우, 사용자는 제 2 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 기술하는 제 2 OD 스트림 내의 암호화된 기초 스트림 기술자를 해독하기 위하여 전송 장치에 암호화키를 요청하게 된다.
단계 760에서, 전송 장치에 구비된 소정의 인증 수단에서는 암호화키를 요청한 사용자가 인증받은 사용자인지 여부를 판단하고, 단계 770에서 인증받은 사용자측의 전송 장치로 암호화키를 제공한다. 암호화키를 제공받은 수신 장치에서는 암호화된 제 2 정보 스트림을 해독하고, 해독된 제 2 정보 스트림을 이용하여 멀티 채널 오디오 신호를 복호화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치(800)는 M4 오버 M2 모듈(810), SL 디패킷화부(820), 오디오 복호화부(830), 비디오 복호화부(840), OD/BIFS 복호화부(850) 및 IOD 복호화부(860)를 포함한다.
M4 오버 M2 모듈(810)은 MPEG-TS 스트림으로부터 패킷화된 기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호와, 패킷화된 비디오 신호와 패킷화된 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 역다중화하여, 기본 오디오 SL 패킷, 멀티채널 오디오 SL 패킷, 비디오 SL 패킷, 제 1 정보 스트림 SL 패킷 및 제 2 정보 스트림 SL 패킷을 출력한다.
도 9는 도 8의 M4 오버 M2 모듈(810)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, M4 오버 M2 모듈(910)은 역다중화기(911), TS PES 디패킷타이저(TS to PES De-Packetizer)(912), TS 14496 섹션 디패킷타이저(TS to 14496 section De-Packetizer)(913), TS PSI 섹션 디패킷타이저(TS to PSI Section De-Packetizer)(914), PES 디패킷타이저(PES De-Packetizer)(915), 14496 섹션 분석기(14496 Section Analyzer)(916) 및 PSI 섹션 분석기(PSI Section Analyzer)(917)를 포함한다.
역다중화기(911)는 다중화된 MPEG-TS를 기본 오디오, 멀티 채널 오디오, 비디오, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림에 대한 단일 MPEG-TS로 역다중화하여 출력한다. TS PES 디패킷타이저(912)는 기본 오디오, 멀티 채널 오디오 및 비디오의 MPEG-TS를 입력받고, 각각을 PES 패킷으로 디패킷타이징한다. PES 디패킷타이저(915)는 PES 패킷으로 디패킷타이징된 기본 오디오, 멀티 채널 오디오 및 비디오를 각각 SL 패킷으로 디패킷타이징하여 기본 오디오 SL 패킷, 멀티채널 오디오 SL 패킷 및 비디오 SL 패킷을 출력한다.
TS 14496 섹션 디패킷타이저(913)는 14496 섹션의 MPEG-2 TS를 입력받아 이를 14496 섹션으로 디패킷타이징하여 출력한다. TS PSI 섹션 디패킷타이저(914)는 PSI의 MPEG-2 TS를 입력받고, 이를 PAT 섹션 및 PMT 섹션으로 디패킷타이징하여 출 력한다. 14496 섹션 분석기(916)은 입력된 14496 섹션으로부터 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림의 SL 패킷을 추출하여 출력한다. PSI 섹션 분석기(917)은 PAT 섹션 및 PMT 섹션을 입력받아 IOD 데이터를 추출하여 출력한다.
다시 도 8을 참조하면, SL 디패킷화부(820)는 기본 오디오 SL 패킷, 멀티채널 오디오 SL 패킷, 비디오 SL 패킷, 제 1 정보 스트림 SL 패킷 및 제 2 정보 스트림 SL 패킷을 각각 부호화 스트림으로 디패킷타이징하여 출력한다.
OD/BIFS 복호화부(850)는 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림을 복호화하는 제 1 OD/BIFS 복호화부(851) 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 복호화하는 제 2 OD/BIFS 복호화부(852)를 포함한다. 전술한 바와 같이 제 2 OD 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자는 제 1 OD 스트림에 구비된 제 1 기초 스트림 기술자에 종속되도록 구성되기 때문에 제 1 OD 스트림과 제 2 OD 스트림을 결합하여 하나의 오디오 객체에 대한 객체 기술자(Object Descriptor)를 생성할 수 있다.
만약, 제 2 정보 스트림이 암호화된 경우, 수신 장치에 구비된 소정의 통신 수단을 통해 전송 장치로 암호화된 제 2 정보 스트림의 해독에 필요한 암호화키 정보를 요청하여 수신하고, 소정의 해독 수단을 통해 암호화된 제 2 정보 스트림을 해독한다.
OD/BIFS 복호화부(850)에 의하여 오디오 객체에 대한 객체 기술자가 생성되면, 오디오 복호화부(830)는 객체 기술자에 구비된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 참조하여, 기본 오디오 스트림과 멀티 미디어 오디오 스트림에 대한 복호화를 수행한다. 만약 기본 오디오 스트림은 스테레오 신호로 부호화되었으며, 멀티 채널 오디오 스트림은 스테레오 신호를 멀티 채널 오디오 신호로 확장하기 위한 부가 정보로 부호화된 경우라면, 오디오 복호화부(830)는 스테레오 신호를 먼저 복호화하고 복호화된 스테레오 신호를 부가 정보를 이용하여 업믹스함으로써 멀티 채널 오디오 신호를 복원한다. 만약 기본 오디오 스트림과 멀티 채널 오디오 스트림이 개별적으로 부호화되어 전송된 경우라면, 오디오 복호화부(830)는 기본 오디오 스트림과 멀티 채널 오디오 스트림 각각을 복호화하여 기본 오디오 신호와 멀티 채널 오디오 신호를 복원한다.
비디오 복호화부(840)는 비디오 스트림을 복호화하며, IOD 복호화부(140)는 IOD 데이터를 복호화하여 출력한다. 복호화된 IOD 데이터는 전술한 OD 스트림 데이터를 추출하는데 이용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10을 참조하면, 단계 1010에서 전송 스트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 추출한다.
단계 1020에서, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 복호화하여 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출한다.
단계 1030에서, 추출된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화한다. 기본 오디오 스트림은 스테레오 신호에 대한 정보를 포함하며, 멀티 채널 오디오 스트림은 스테레오 신호를 멀티 채널 신호로 확장하기 위한 부가 정보를 포함하고 있는 경우 스테레오 신호를 멀티 채널 오디오 신호로 업믹스(하고, 부가 정보에 구비된 각 채널의 세기 및 위상 정보 등을 이용하여 업믹스된 각 채널의 신호를 조절함으로써 멀티 채널 오디오 신호를 복호화할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 단계 1110에서 전송 스트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 암호화된 제 2 정보 스트림을 추출한다.
단계 1120에서, 추출된 제 1 정보 스트림에 구비된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 기본 오디오 스트림을 추출하고, 단계 1130에서 추출된 기본 오디오 스트림을 복호화한다.
단계 1140에서, 암호화된 제 2 정보 스트림을 해독하기 위하여 전송 장치로 암호화키를 요청한다. 단계 1150에서, 수신 장치가 인증받은 장치라면 전송 장치에서 암호화키가 전송되며, 인증된 수신 장치에서는 수신된 암호화키를 이용하여 제 2 정보 스트림을 복원한다.
단계 1160에서, 복원된 제 2 정보 스트림을 이용하여 멀티 채널 오디오 스트림을 추출하고, 단계 1170에서 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법 및 수신 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 부호화부를 나타낸 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 부호화부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 M4 오버 M2 모듈(160)의 일 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림으로부터 생성되는 객체 기술자를 설명하기 위한 참조도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 제 1 정보 스트림 및 암호화된 제 2 정보 스트림으로부터 객체 기술자를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 8의 M4 오버 M2 모듈(810)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

Claims (24)

  1. 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치에 있어서,
    기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성하는 오디오 부호화부;
    상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성하는 정보 스트림 생성부; 및
    상기 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디오 방송의 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    오브젝트 디스크립션 스트림(object description stream)인 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 정보 스트림 생성부는
    상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 각각 독립 스트림으로 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 정보 스트림은 상기 기본 오디오 스트림에 대한 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하고, 상기 제 2 정보 스트림은 상기 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하며,
    상기 제 2 정보 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)는 상기 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)에 종속되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기본 오디오 신호는 스테레오 신호이며, 상기 멀티 채널 오디오 신호는 상기 스테레오 신호를 멀티 채널 신호로 확장하기 위한 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 정보 스트림을 암호화하는 암호화부; 및
    상기 암호화된 제 2 정보 스트림의 사용 권한 여부를 판단하고, 인증받은 사용자에게 상기 암호화된 제 2 정보 스트림의 해독에 필요한 암호화키 정보를 전송하는 인증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  7. 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법에 있어서,
    기본 오디오 신호 및 멀티 채널 오디오 신호를 부호화하여 기본 오디오 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림을 생성하는 단계;
    상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 생성하는 단계; 및
    상기 기본 오디오 스트림, 멀티 채널 오디오 스트림, 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 패킷화 및 다중화하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디오 방송의 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    오브젝트 디스크립션 스트림(object description stream)인 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 정보 스트림을 생성하는 단계는
    상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 각각 독립 스트림으로 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 정보 스트림은 상기 기본 오디오 스트림에 대한 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하고, 상기 제 2 정보 스트림은 상기 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하며,
    상기 제 2 정보 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)는 상기 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)에 종속되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 기본 오디오 신호는 스테레오 신호이며, 상기 멀티 채널 오디오 신호는 상기 스테레오 신호를 멀티 채널 신호로 확장하기 위한 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 정보 스트림을 암호화하는 단계;
    상기 제 2 정보 스트림에 대한 요청이 있는 경우 상기 암호화된 제 2 정보 스트림의 사용 권한 여부를 판단하는 단계; 및
    인증받은 사용자에게 상기 암호화된 제 2 정보 스트림의 해독에 필요한 암호화키 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
  13. 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치에 있어서,
    전송 스트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 추출하는 수신부;
    상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 복호화하여 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출하는 정보 스트림 복호화부; 및
    상기 추출된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 기본 오디오 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화하는 오디오 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    오브젝트 디스크립션 스트림(object description stream)인 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    각각 독립 스트림으로 전송된 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 정보 스트림은 상기 기본 오디오 스트림에 대한 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하고, 상기 제 2 정보 스트림은 상기 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하며,
    상기 제 2 정보 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)는 상기 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)에 종속된 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 기본 오디오 스트림은 스테레오 신호에 대한 정보를 포함하며, 상기 멀티 채널 오디오 스트림은 상기 스테레오 신호를 멀티 채널 신호로 확장하기 위한 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 정보 스트림은 암호화된 형태로 전송되며,
    상기 전송 스트림의 전송 장치에 암호화된 제 2 정보 스트림의 해독에 필요한 암호화키 정보를 요청하고 수신하는 통신부; 및
    상기 암호화키를 이용하여 상기 암호화된 제 2 정보 스트림을 해독하는 해독부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 장치.
  19. 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법에 있어서,
    전송 스트림을 역다중화 및 역패킷화하여 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 1 정보 스트림 및 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 서술하는 제 2 정보 스트림을 추출하는 단계;
    상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림을 복호화하여 상기 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 기본 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보와, 상기 멀티 채널 오디오 스트림의 속성 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 기본 오디오 스트림 및 상기 멀티 채널 오디오 스트림을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    오브젝트 디스크립션 스트림(object description stream)인 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 제 1 정보 스트림 및 제 2 정보 스트림은
    각각 독립 스트림으로 전송된 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 정보 스트림은 상기 기본 오디오 스트림에 대한 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하고, 상기 제 2 정보 스트림은 상기 멀티 채널 오디오 스트림에 대한 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)를 포함하며,
    상기 제 2 정보 스트림에 구비된 제 2 기초 스트림 기술자(ESD)는 상기 제 1 기초 스트림 기술자(ESD)에 종속된 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 기본 오디오 스트림은 스테레오 신호에 대한 정보를 포함하며, 상기 멀티 채널 오디오 스트림은 상기 스테레오 신호를 멀티 채널 신호로 확장하기 위한 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 수신 방법.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2 정보 스트림은 암호화된 형태로 전송되며,
    상기 전송 스트림의 전송 장치에 암호화된 제 2 정보 스트림의 해독에 필요한 암호화키 정보를 요청하고 수신하는 단계; 및
    상기 암호화키를 이용하여 상기 암호화된 제 2 정보 스트림을 해독하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 전송 방법.
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