KR20110062150A - 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림 송/수신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방송 시스템에서 푸시 데이터 (Push Data)를 트랜스포트 스트림을 통해 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해 송신 장치는 푸시 데이터를 순방향 오류 정정 기술을 이용하여 인코딩하고, 상기 인코딩된 푸시 데이터를 소정의 인터리빙 패턴에 의해 인터리빙한 후 복수의 컨텐츠 별로 생성된 TS 각각에 다중화하여 전송한다.

한편 수신 장치는 수신한 TS으로부터 푸시 데이터를 추출하고, 상기 추출한 푸시 데이터에 대한 디인터리빙을 수행한 후 순방향 오류 정정을 통해 원하는 푸시 데이터를 획득한다.

방송 시스템, push data, FEC, interleaving, MPEG2 TS

Description

디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림 송/수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANMITTING/RECEIVING TRANSPORT STREAM IN A DIGITAL BRODCASTING SYSTEM}

본 발명은 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 푸시 데이터 (Push Data)를 트랜스포트 스트림을 통해 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 디지털 방송은 방송 통신 융합 시대의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 상기 디지털 방송 서비스는 케이블, 위성, 지상파 등을 이용하여 디지털 오디오/비디오 (A/V)와 함께 다양한 부가 서비스를 제공할 수 있는 서비스이다. 기존의 방송 서비스가 일방적으로 전송된 영상을 수신하여 시청하게 했던 것과 다르게 디지털 방송 서비스는 금융, 인터넷 검색, 영화, 전자거래, 고화질 TV, 초고속 인터넷, 인터넷 전화, 화상전화 등과 같은 양방향 통신이 가능케 한다.

하지만 디지털 방송 시스템에서는 통상 대역폭의 문제로 인하여 주문형 비디오 (VoD; Video on Demand) 서비스 또는 인접 주문형 비디오 (NVoD; near video on demand) 서비스가 불가능한 경우가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해 사용자 단말이 저장 매체를 구비하고 있다면, 미리 상대적으로 낮은 대역폭을 사용하여 시간의 제약 없이 VoD 서비스 또는 NVoD 서비스를 위한 비디오/오디오 등과 같은 다양한 데이터를 저장하도록 한다. 그리고 사용자는 원하는 시간에 저장된 데이터에 의한 VoD 서비스 또는 NVoD 서비스를 제공받을 수 있다.

이와 같이 원하는 VoD 서비스 또는 NVoD 서비스에 대응하는 데이터를 시간에 구애 받지 않고 저장 받은 후에 시청할 수 있도록 하는 서비스를 푸시 서비스라 한다.

하지만 상술한 푸시 서비스를 이용하기 위해 사용자 단말은 일반적인 컨텐츠 서비스에 사용되는 튜너 외에 푸시 서비스를 위한 전용 튜너를 탑재하는 것이 대부분이다. 그렇지 않다면 푸시 데이터를 수신하기 위한 충분한 시간이 담보되어야만 할 것이다.

특히 TV 컨텐츠를 녹화하는 DVR(Digital Video Recording) 서비스와 함께 푸시 서비스를 수행하고자 하는 경우에는 더욱 튜너의 개수를 늘려야 한다.

따라서 디지털 방송 시스템에서는 하드웨어의 추가 없이도 시청자의 다양한 서비스 요구를 만족하기 위한 방안을 마련하는 것이 시급하다고 할 것이다. 이때 시청자의 요구에 의해 제공되는 서비스가 안정적으로 제공되어야 함은 물론일 것이다.

본 발명은 디지털 방송 시스템에서 푸시 데이터의 전송 확률을 향상시키기 위한 트랜스포트 스트림의 송/수신 장치 및 방법을 제안한다.

또한 본 발명은 디지털 방송 시스템에서 푸시 데이터를 순방향 오류 정정 기술 및 인터리빙 기술을 사용하여 전송하는 장치 및 방법을 제안한다.

또한 본 발명은 디지털 방송 시스템에서 푸시 데이터를 순방향 오류 정정 기술 및 디인터리빙 기술을 사용하여 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 전송하는 방법은, 순방향 오류 정정 기술을 이용하여 k개의 푸시 데이터 패킷으로부터 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷을 출력하는 과정과, 소정의 인터리빙 패턴에 의해 상기 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 인터리빙을 수행하는 과정 및 상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 각각에 다중화하여 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 전송하는 장치는, 순방향 오류 정정 기술을 이용하여 k개의 푸시 데이터 패킷으로부터 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷을 출력하는 엔코더와, 소정의 인터리빙 패턴에 의해 상기 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 인터리빙을 수행하는 인터리버 및 상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 각각에 다중화하는 다중화부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 수신하는 방법은, 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 중 튜닝이 이루어진 트랜스포트 스트림을 수신하는 과정과, 상기 수신된 트랜스포트 스트림에 다중화된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하는 과정과, 소정 인터리빙 패턴에 의해 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 디인터리빙을 수행하여 인코딩된 푸시 데이터 패킷들을 획득하는 과정 및 순방향 오류 정정 기술을 이용하여 상기 획득한 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 오류 정정을 수행하여 k개의 푸시 데이터 패킷을 출력하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 수신하는 장치는, 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 중 튜닝이 이루어진 트랜스포트 스트림을 수신하고, 상기 수신된 트랜스포트 스트림을 역다중화하여 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하는 역다중화부와, 소정 인터리빙 패턴에 의해 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 디인터리빙을 수행하여 인코딩된 푸시 데이터 패킷들을 획득하는 디인터리버와, 순방향 오류 정정 기술을 이용하여 상기 획득한 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 오류 정정을 수행하여 k개의 푸시 데이터 패킷을 출력하는 디코더를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 의하면 방송 서비스를 위해 할당된 대역폭이 부족한 상황에서 튜너 등을 추가하는 부담 없이 저장 매체를 이용하여 대용량의 데이터를 푸시할 수 있다. 이로 인해 대역폭이 제안된 단 방향 방송망을 가지는 위성, 케이블, 지상파 사업자가 다양한 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술될 본 발명의 실시 예에서는 컨텐츠 데이터 별로 생성된 트랜스포트 스트림(Transport Stream, 이하 “TS”라 칭함)에 푸시 데이터를 다중화하여 전송하고, 상기 푸시 데이터가 다중화된 TS로부터 푸시 데이터를 추출하기 위한 방안을 마련하고자 한다.

이를 위해 후술될 본 발명의 실시 예에서는 TS에 다중화할 푸시 데이터의 전송 확률을 높이기 위해 푸시 데이터를 가공하여 송/수신하기 위한 방안에 대해 구체적으로 설명할 것이다.

즉 본 발명의 실시 예에서는 송신측에서 푸시 데이터를 순방향 오류 정정 (FEC; Forward Error Correction) 성능을 가지는 부호화 기법에 의해 엔코딩 (encoding)하고, 상기 엔코딩이 이루어진 푸시 데이터를 인터리빙 하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 수신측에서 수신한 푸시 데이터에 대한 디인터리빙을 수행하고, 상기 디인터리빙이 이루어진 푸시 데이터를 FEC 기법에 의해 오류를 정정을 통해 원하는 푸시 데이터를 복원하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.

한편 후술될 본 발명의 실시 예에서는 컨텐츠 데이터 및 푸시 데이터의 압축을 위한 엔코딩 기법으로 H.264를 적용한 예를 가정할 것이다. 이로 인해 컨텐츠 데이터 및 푸시 데이터의 압축을 통해 생성되는 TS는 MPEG2 TS의 형태를 가질 것이다. 하지만 본 발명의 실시 예가 H.264를 사용하여 컨텐츠 데이터 및 푸시 데이터의 압축하는 디지털 방송 시스템에서만 한정하여 적용되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 실시 예는 H.264 외에 디지털 방송 시스템에서 이용될 수 있는 다양한 압축 기법에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

A. 방송 시스템

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방송 시스템의 개략적인 구성을 보이고 있다.

도 1을 참조하면, 컨텐츠 공급 서버(110)는 컨텐츠 제공자로부터 제공되는 다양한 컨텐츠에 대응한 오디오/비디오 및 각종 데이터를 공급받아 관리한다. 상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 컨텐츠와 관련된 부수 정보, 즉 메타 데이터 등도 함께 관리한다. 또한 상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 푸시 서비스를 위한 푸시 데이터를 저장하고, 관리한다.

상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 보안 서버(120)로부터 제공되는 암호 키를 사용하여 전송할 컨텐츠 데이터를 암호화한다. 이는 허락되지 않은 시청자에 대해 해당 컨텐츠 서비스가 제공되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 복수의 컨텐츠 별로의 데이터를 소정의 압축 기술을 적용하여 TS을 생성한다. 상기 컨텐츠 공급 서버(110)에서 사용되는 대표적인 압축 기술로는 ISO 및 ITU에서 제안된 표준인 H.264의 미디어 포맷이 존재한다. 그리고 상기 H.264로 압축되는 TS를 MPEG2 TS (Transport Stream)이라 한다.

상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 컨텐츠 별로 생성되는 TS 각각에 대해 소정의 압축 기술에 의해 압축된 푸시 데이터 패킷을 다중화하여 전송한다. 이때 상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 TS 각각에 다중화할 푸시 데이터 패킷은 FEC 기술과 인터리빙 기술을 사용하여 생성한다. 즉 전송할 푸시 데이터 패킷을 FEC 기술을 사용하여 엔코딩하고, 상기 엔코딩된 푸시 데이터 패킷을 인터리빙 기술을 사용하여 소정 크기의 패킷을 섞어서 최종 푸시 데이터 패킷을 생성한다. 상기 FEC 기술에서는 소정의 부호화 율 (code rate)가 사용되며, 상기 인터리빙 기술에서는 소정의 인터리빙 패턴이 사용된다.

여기서 FEC 기술은 송신측이 전송할 문자나 프레임에 부가적 정보(Redundancy)를 첨가하여 전송함으로써, 수신측이 에러를 발견 시 이 부가적 정보로 에러검출 및 에러정정을 하는 방식을 말한다. 이때 상기 FEC 기술은 수신측에서 에러를 자체적으로 정정할 수 있는 특징을 가진다.

따라서 상기 FEC 기술은 채널 환경이 열악하거나 높은 신뢰성이 요구되는 경우에 주로 사용되며, 오류가 발생하여도 재전송 요구 없이 오류 수정이 가능하므로 실시간 처리 및 높은 처리율을 제공할 수 있다.

한편 상기 FEC 기술에만 의존하여 데이터를 전송하는 경우에는 군집 에러(Burst Error)에 취약한 면이 있다.

따라서 상기 컨텐츠 공급 서버(110)는 인터리빙 기술을 함께 사용한다. 상기 인터리빙 기술은 전송할 데이터의 위치를 섞어서 전송함으로써, 전송 중에 군집 에러(Burst Error)가 발생하더라도 데이터를 복원하는 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 보안 서버(120)는 방송 시스템에서의 보안 솔루션을 지원한다. 즉 상기 보안 서버(120)는 컨텐츠의 복호를 위해 필요한 암호 키를 생성하고, 해당 컨텐츠의 시청이 허락된 시청자의 단말에게만 상기 생성된 암호 키를 제공한다. 또한 상기 보안 서버(120)는 상기 생성된 암호 키를 상기 컨텐츠 공급 서버(110)에게 전달하여 상기 컨텐츠 공급 서버(110)가 해당 컨텐츠 데이터를 암호화하여 전송할 수 있도록 한다. 한편 상기 보안 서버(120)는 지원하는 보안 솔루션에 따라 CAS 서버와 DRM 서버 등으로 구분할 수 있다. 상기 보안 솔루션에 따라 구분되는 CAS 서버와 DRM 서버는 고유의 특징으로 인해 적용 사례를 달리한다. 예컨대 CAS 방식은 DTH, 케이블, IP TV 등에 적용되며, DRM 방식은 VoD 서비스에 적용된다. 특히 DRM 방식은 저장된 A/V나 기타 데이터를 재생 등을 위해 사용하려고 할 때, 사용 제한 기간을 둔다든지 다른 수신기로 옮겨 갔을 때 사용할 수 없게 하기 위한 유용한 방식이다.

방송망(130)은 상기 컨텐츠 공급 서버(110)로부터 송출되는 TS을 가입자 단말로 전달하기 위한 통신 매체를 통칭한다. 상기 방송망(130)으로는 인터넷 망, 케이블 망, 위성, 지상파 등이 될 수 있다.

셋탑 박스(Set Top Box, 이하 “STB”라 칭함)(140)는 가입자 단말로써, 상기 통신망(130)을 통해 전송되는 패킷화된 TS를 수신한다. 상기 STB(140)는 수신한 패킷화된 TS로부터 시청자가 원하는 컨텐츠에 대응하는 TS을 추출한다. 이때 상기 추출된 TS는 소정의 압축 기술에 의해 압축된 미디어 포맷의 형태를 가진다. 일 예로써 상기 추출된 TS는 H.264에 의해 압축된 MPEG2 TS가 될 수 있다.

상기 STB(140)는 상기 추출된 TS를 컨텐츠 데이터로 복원한다. 그리고 상기 STB(140)는 상기 복원한 컨텐츠 데이터를 텔레비전 (TV) 등과 같은 디스플레이 장치로 제공한다.

통상적으로 상기 패킷화된 TS는 암호화되어 있음에 따라 상기 STB(140)는 컨텐츠 데이터의 복원을 위해 상기 추출된 TS의 암호화를 해제한다. 그 후 상기 STB(140)는 암호화가 해제된 TS에 다중화되어 있는 푸시 데이터 패킷을 추출한다. 이때 상기 추출된 푸시 데이터 패킷은 H.264 등의 기술에 의해 압축된 상태이다.

상기 추출된 푸시 데이터 패킷은 본 발명의 실시 예에 따라 인터리빙된 상태이므로, 상기 컨텐츠 방송 서버(110)에서 인터리빙을 위해 사용된 인터리빙 패턴을 고려하여 상기 디코딩된 푸시 데이터 패킷에 대한 디인터리빙을 수행한다. 그 후 FEC 기술을 적용하여 전송 중에 발생한 오류를 정정한 후 상기 오류가 정정된 푸시 데이터 패킷을 해체하여 파일 형식으로 푸시 데이터를 기록 매체에 저장한다.

상기 STB(140)는 푸시 데이터 패킷과는 별도로 상기 푸시 데이터 패킷이 추출된 컨텐츠 데이터에 대한 압축을 해제하기 위한 디코딩을 수행한다. 그리고 상기 디코딩이 완료된 컨텐츠 데이터는 디스플레이 장치로 공급된다.

상기 디스플레이 장치의 일 예로써 도시된 TV(150)는 상기 STB(140)로부터 공급되는 컨텐츠 데이터에 상응하는 비디오 및 오디오 신호를 출력한다. 또한 상기 TV(150)는 시청자의 요청에 의해 기록 매체에 저장된 푸시 데이터에 상응하는 비디오 및 오디오 신호를 상기 STB(140)로부터 공급받아 출력한다.

B. 컨텐츠 공급 서버

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 공급 서버의 구성을 보이고 있다. 도 2에서는 컨텐츠 공급 서버 내에서 컨텐츠 별로 생성된 TS 각각에 대해 푸시 데이터를 삽입하여 출력하는 구성만을 도시하고 있다. 그 외에 컨텐츠 공급 서버의 구성에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 설명의 편의를 위해 상세한 설명은 생략한다.

도 2를 참조하면, 패킷화기(Packetizer)(210)는 파일(files) 형태의 푸시 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 파일(files) 형태의 푸시 데이터에 대한 패킷화를 수행하여 푸시 데이터 패킷을 생성한다.

FEC 코더(220)는 FEC 성능을 가지는 부호화 기법에 의해 소정 부호화 율에 의해 푸시 데이터 패킷에 대한 부호화를 수행한다. 상기 푸시 데이터 패킷은 소정의 압축 기술, 일 예로서 H.264에 의해 압축된 미디어 포맷 (일 예로 MPEG2 TS)를 가진다.

상기 FEC 성능을 가지는 대표적인 부호화 기법으로는 블록 부호화(Block Code) 기법과 넌-블록 부호화(Non-block Code) 기법이 존재한다. 상기 블록 부호화(Block Code) 기법으로는 허밍 코드 (Hamming Code), 하다마드 코드 (Hadamard Code), 글레이 코드 (Golay Code) 등의 선형 부호 방식 (Linear Coding)과 BCH 부호, Rs 부호 등의 순환 부호 방식 (Cyclic Coding)으로 구분할 수 있다. 그리고 상기 넌-블록 부호화(Non-block Code) 기법으로는 터보 부호화 기법, 컨벌루션널 부호화 기법 등이 있다.

또한 FEC 성능을 가지는 부호화 기법은 그 특성으로 인하여 원래의 데이터뿐만 아니라 상기 원래의 데이터로부터 생성된 패리티 데이터를 함께 출력한다. 상기 출력되는 패리티 데이터의 크기는 부호화를 위해 사용되는 부호화 율에 의해 결정된다. 상기 부호화 율 (R)이 k/n이라면, k의 크기를 가지는 데이터를 입력하여 n의 크기를 가지는 부호화 데이터가 출력됨을 의미한다. 이때 n의 크기를 가지는 부호화 데이터는 k개의 정보 비트와 (n-k)개의 패리티 비트로 구성된다.

예컨대 부호화 율(R)이 1/3인 경우를 가정하면, 하나의 입력 비트에 대응하여 하나의 정보 비트와 두 개의 패리티 비트가 출력된다. 상기한 예에서는 비트 단위의 부호화를 가정하고 있으나 블록, 즉 패킷 단위로 부호화를 수행하는 블록 부호화를 적용하는 것도 가능하다.

인터리버(Interleaver)(230)는 상기 FEC 코더(220)에 의해 부호화된 푸시 데이터 패킷에 대한 인터리빙을 수행한다. 상기 인터리빙은 소정의 인터리빙 패턴에 의해 이루어지며, 상기 인터리빙 패턴은 사전에 수신측과 약속되어 있거나 필요에 따라 제어 정보로써 수신측에 제공될 수 있다.

한편 상기 인터리버(230)는 상기 부호화된 푸시 데이터 패킷을 소정의 크기를 가지는 블록으로 분할하고, 상기 분할된 블록 단위로의 인터리빙을 수행할 수 있다. 이때 바람직하기로는 부호화된 푸시 데이터 패킷이 넓은 시 구간에 걸쳐 전송될 수 있도록 깊은 인터리빙을 수행한다.

통상적으로 데이터 통신 시에 깊은 인터리빙을 수행하는 경우 필요한 데이터를 복원하는데 많은 시간이 요구되어 현실적이지 않다. 하지만 푸시 데이터 패킷의 경우에는 데이터에 대한 실시간 복원이 요구되는 것이 아니라 전체 데이터가 한꺼번에 복원되어도 무방하다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 깊은 인터리빙을 적용하는 것이 가능하며, 이를 통해 튜닝 시에 유실되는 데이터의 조각에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.

상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷은 다중화부(Multiplexer)(250)로 입력된다. 이때 상기 다중화부(250)는 컨텐츠 별로 구비되어야 함에 따라 상기 인터리빙된 푸시 데이터 패킷은 컨텐츠 각각에 대응하여 구비된 모든 다중화부(250)로 입력되어야 한다.

한편 컨텐츠 별로 제공되는 컨텐츠 데이터는 엔코더(240)로 입력된다. 이때 상기 엔코더(240)는 상기 FEC 코더(220)와는 차별화된다.

상기 엔코더(240)는 H.264 등에서 제안하는 타입에 의해 상기 컨텐츠 데이터를 압축하여 MPEG2 TS로 출력한다. 상기 엔코더(240)는 다양한 컨텐츠 각각에 대응하여 구비된다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 하나의 엔코더만을 대상으로 하여 설명할 것이나 그 외의 엔코더에 대해서도 동일한 동작이 이루어져야 함은 자명하다.

상기 엔코더(240)로부터 출력되는 컨텐츠 데이터에 상응하는 MPEG2 TS 는 상기 다중화부(250)로 입력된다.

상기 다중화부(250)는 상기 컨텐츠 데이터에 상응하는 MPEG2 TS와 상기 푸시 데이터 패킷에 상응하는 MPEG2 TS를 다중화하여 출력한다. 즉 상기 컨텐츠 데이터에 상응하는 MPEG2 TS 내에 상기 푸시 데이터 패킷에 상응하는 MPEG2 TS를 삽입하여 출력한다. 상기 컨텐츠 데이터에 상응하는 MPEG2 TS와 상기 푸시 데이터 패킷에 상응하는 MPEG2 TS가 다중화되어 출력되는 데이터 또한 MPEG2 TS 형태를 가짐은 자명하다.

상기 다중화부(250)에 의해 다중화된 MPEG@ TS는 스크램블러(Scrambler)(260)로 제공된다.

상기 스크램블러(260)는 상기 다중화된 MPEG2 TS를 스크램블링 코드를 이용하여 암호화하고, 상기 암호화가 이루어진 MPEG TS를 IP 패킷화하여 출력한다. 상기 스크램블러(260)로부터 출력되는 IP 패킷화된 TS는 네트워크 스위치(270)로 입력되어 방송 망으로 최종 출력된다.

한편 상기 다중화된 MPEG2 TS는 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성될 수 있다. 이 경우 상기 스크램블러(260)는 상기 다중화된 MPEG2 TS를 구성하는 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들 각각을 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 디지털 방송 시스템에서 푸시 데이터를 전송하기 위한 제어 흐름을 보이고 있다.

도 3을 참조하면, 컨텐츠 공급 서버는 310단계에서 파일 형태의 푸시 데이터에 대한 패킷화를 수행하여 푸시 데이터 패킷을 출력한다. 상기 컨텐츠 공급 서버는 312단계에서 상기 푸시 데이터 패킷에 대한 FEC를 수행하여 부호화된 푸시 데이터 패킷을 생성한다. 상기 부호화된 푸시 데이터 패킷은 314단계에서 인터리빙이 이루어진다. 상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷은 316단계에서 컨텐츠 별로 생성된 TS 각각과의 다중화가 이루어진다. 상기 다중화를 통해 상기 푸시 데이터 패킷은 상기 컨텐츠 별로 생성된 TS 각각에 삽입된다.

따라서 상기 컨텐츠 공급 서버는 318단계에서 컨텐츠 별 데이터에 푸시 데이터 패킷이 삽입된 최종 MPEG2 TS가 생성된다. 상기 최종 생성된 MPEG2 TS는 320단계에서 스크램블링 코드에 의해 스크램블링된 후 322단계에서 전송된다.

C. 사용자 단말

도 4는 본 발명의 실시 예에 서는 디지털 방송 시스템에서 사용자 단말의 구성을 보이고 있다.

도 4를 참조하면, 튜너(Tuner)(410)는 사용자에 의해 시청이 요청된 채널에 튜닝되며, 방송 망을 통해 수신되는 방송 신호, 즉 MPEG2 TS 패킷들로부터 상기 튜닝된 채널에 상응하는 컨텐츠 데이터만을 추출한다.

베이스 밴드 칩(Base Band Chip)은 상기 튜너(410)에 의해 추출된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터를 입력으로 한다. 그리고 상기 베이스 밴드 칩은 상기 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터를 SDI (Serial Digital Interface) 신호로 변환하여 출력하며, 상기 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터에 삽입된 MPEG2 TS 타입의 푸시 데이터 패킷을 추출한다. 상기 SDI 신호는 270Mbps의 전송 율을 가진 디지털 신호 표준안으로서 컴포지트 디지털 영상과 4채널의 디지털 오디오 신호가 혼합되어 있다.

상기 베이스 밴드 칩은 디스크램블러(De-scrambler)(420), 역다중화부(De-multiplexer)(430)를 포함한다.

상기 디스크램블러(De-scrambler)(420)는 약속된 스크램블링 코드를 이용하여 상기 튜너(410)에 의해 출력되는 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터에 대한 디스크램블링을 수행한다. 상기 디스크램블링된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터는 상기 역다중화부(430)로 입력된다.

한편 상기 튜너(410)에 의해 출력되는 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터는 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성될 수 있다. 이 경우 상기 디스크램블러(420)는 상기 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터를 구성하는 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들 각각을 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하여 디스크램블링할 수 있다.

상기 역다중화부(430)는 상기 디스크램블링된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터로부터 컨텐츠 데이터와 푸시 데이터 패킷을 분리한다. 즉 상기 디스크램블링된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터로부터 푸시 데이터 패킷을 추출한다. 그리고 상기 분리된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터를 디코더(490)로 제공하며, 상기 분리된 MPEG2 TS 타입의 푸시 데이터 패킷을 디인터리버(De-interleaver)(440)로 제공한다.

상기 디인터리버(440)는 송신측과 사전에 약속된 또는 미리 제공 받은 인터리빙 패턴을 기반으로 상기 MPEG2 TS 타입의 푸시 데이터 패킷에 대한 디인터리빙을 수행한다. 그리고 상기 디인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷은 FEC 디코더(450)로 전달된다.

상기 FEC 디코더(450)는 상기 디인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷에 대한 디코딩을 수행한다. 상기 FEC 디코더(450)에 의해 수행되는 디코딩은 오류 정정에 의해 최대한 원래의 푸시 데이터 패킷으로 복원하기 위한 동작이다. 상기 FEC 디코더(450)는 FEC 코딩에 의해 생성된 n개의 비트 중 최소한 k개의 비트만을 정상적으로 수신된다면 원래의 데이터를 복원할 수 있다. 실질적인 경우에도 k개에서 10~20% 정도만 더 수신한다면 원래의 데이터를 완벽하게 복원할 수 있다.

상기 FEC 디코더(450)로부터 디코딩이 완료된 푸시 데이터 패킷은 역패킷화기(De-Packetizer)(460)로 제공된다. 상기 역패킷화기(460)는 상기 디코딩이 완료된 푸시 데이터 패킷을 해체하여 파일 형태의 푸시 데이터를 출력한다.

상기 역패킷화기(460)로부터 출력되는 파일 형태의 푸시 데이터는 기록 매체(Storage)(470)에 저장된다. 상기 기록 매체(470)에 의해 기록된 푸시 데이터는 시청자의 요청에 의해 언제든지 재생이 가능하다. 이를 위해 상기 기록 매체(470)에 의해 기록된 푸시 데이터는 DRM 모듈(480)로 전달되어 암호화가 해제된 후 최종 출력된다.

한편 상기 역다중화부(430)에 의해 분리된 컨텐츠 데이터와 상기 DRM 모듈(480)로부터 최종 출력되는 푸시 데이터는 디코더(440)에 의해 압축이 해제됨으로써, SDI 타입의 컨텐츠 데이터로 출력된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말에서 푸시 데이터를 수신하기 위한 제어 흐름을 보이고 있다.

도 5를 참조하면, 사용자 단말은 510단계에서 방송 망을 통해 수신된 방송 신호로부터 사용자에 의해 시청이 요구된 채널에 상응하는 컨텐츠 데이터를 추출하기 위한 튜닝 동작을 수행한다.

그 후 상기 사용자 단말은 512단계에서 상기 추출된 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터에 대한 디스크램블링을 수행하고, 514단계에서 상기 디스크램블링이 이루어진 MPEG2 TS 타입의 컨텐츠 데이터로부터 푸시 데이터 패킷을 추출한다. 상기 푸시 데이터 패킷이 추출된 컨텐츠 데이터는 디코딩을 통해 SDI 타입의 푸시 데이터로 변환된다.

그리고 상기 사용자 단말은 518단계에서 미리 약속된 또는 송신측으로부터 제공된 인터리빙 패턴을 기반으로 상기 추출된 MPEG2 TS 타입의 푸시 데이터 패킷에 대한 디인터리빙이 이루어진다. 한편 상기 사용자 단말은 518단계에서 FEC 디코딩을 통해 상기 디인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷에 대한 오류 정정을 수행한다.

그 후 상기 사용자 단말은 520단계에서 상기 디코딩에 의해 복원된 푸시 데이터 패킷을 해체하여 파일 형태의 푸시 데이터를 출력한다. 그리고 상기 사용자 단말은 522단계에서 상기 파일 형태의 푸시 데이터를 기록 매체에 저장됨으로써, 향후 사용자의 필요에 따라 시청이 가능하도록 한다.

한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.

예컨대 전술한 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 푸시 데이터를 A/V 파일로 가정하여 설명하였다. 하지만 푸시 데이터로는 A/V 파일이 아닌 다양한 형식의 파일이 사용될 수 있다. 즉 통상적으로 MPEG2 TS, AVI 파일 형식 등은 시스템 형식으로 A/V 및 데이터를 하나의 스트림 내지 파일에 넣기 위한 규격이다. 여기서 MPEG2 TS는 전송 시 스트림 다중화 방식으로 사용되며, 이를 파일로 저장하여 AVI 파일 대신 쓰는 것도 가능하다.

따라서 본 발명의 실시 예에 적용될 푸시 데이터는 파일 형식과 무관하며, 본 발명의 실시 예에서 푸시 데이터를 패킷화한 것은 MPEG2 TS 외에 IP 패킷 또는 이와 유사한 패킷 단위의 다중화 방식에서는 모두 적용이 가능하도록 하기 위함이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방송 시스템의 개략적인 구성을 보이고 있는 도면;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 공급 서버의 구성을 보이고 있는 도면;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 디지털 방송 시스템에서 푸시 데이터를 전송하기 위한 제어 흐름을 보이고 있는 도면;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말에서 푸시 데이터를 수신하기 위한 제어 흐름을 보이고 있는 도면;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말에서 푸시 데이터를 수신하기 위한 제어 흐름을 보이고 있는 도면.

Claims (16)

1. 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 전송하는 방법에 있어서,

   순방향 오류 정정 기술을 이용하여 k개의 푸시 데이터 패킷으로부터 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷을 출력하는 과정;

   소정의 인터리빙 패턴에 의해 상기 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 인터리빙을 수행하는 과정; 및

   상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 각각에 다중화하여 전송하는 과정을 포함하는 트랜스포트 스트림 전송방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트랜스포트 스트림과 상기 인코딩 이전의 푸시 데이터는 미디어 포맷을 규정하는 H.264로 압축됨을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들이 다중화된 트랜스포트 스트림들 각각을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 다중화된 트랜스포트 스트림들 각각은 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성되며, 상기 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들 각각은 서로 다른 스크램블링 코드에 의해 스크램블링됨을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송방법.
5. 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 전송하는 장치에 있어서,

   순방향 오류 정정 기술을 이용하여 k개의 푸시 데이터 패킷으로부터 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷을 출력하는 엔코더;

   소정의 인터리빙 패턴에 의해 상기 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 인터리빙을 수행하는 인터리버; 및

   상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 각각에 다중화하는 다중화부를 포함하는 트랜스포트 스트림 전송장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 트랜스포트 스트림과 상기 엔코더로 입력되는 푸시 데이터는 미디어 포맷을 규정하는 H.264로 압축됨을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들이 다중화된 트랜스포트 스트림들 각각을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하는 스크램블러를 더 구비함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 다중화된 트랜스포트 스트림들 각각은 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성되며, 상기 스크램블러는 상기 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들 각각을 서로 다른 스크램블링 코드에 의해 스크램블링함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 전송장치.
9. 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 수신하는 방법에 있어서,

   복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 중 튜닝이 이루어진 트랜스포트 스트림을 수신하는 과정;

   상기 수신된 트랜스포트 스트림에 다중화된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하는 과정;

   소정 인터리빙 패턴에 의해 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들에 대한 디인터리빙을 수행하여 인코딩된 푸시 데이터 패킷들을 획득하는 과정; 및

   순방향 오류 정정 기술을 이용하여 상기 획득한 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 오류 정정을 수행하여 k개의 푸시 데이터 패킷을 출력하는 과정을 포함하는 트랜스포트 스트림 수신방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 트랜스포트 스트림과 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들은 미디어 포맷을 규정하는 H.264로 압축됨을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하기에 앞서 상기 수신된 트랜스포트 스트림을 사전에 약속된 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 수신된 트랜스포트 스트림은 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성되며, 상기 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯 별로 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하여 디스크램블링함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신방법.
13. 디지털 방송 시스템에서 트랜스포트 스트림을 수신하는 장치에 있어서,

    복수의 컨텐츠 별로 생성된 트랜스포트 스트림들 중 튜닝이 이루어진 트랜스포트 스트림을 수신하고, 상기 수신된 트랜스포트 스트림을 역다중화하여 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하는 역다중화부;

    소정 인터리빙 패턴에 의해 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들에 대한 디인터리빙을 수행하여 인코딩된 푸시 데이터 패킷들을 획득하는 디인터리버;

    순방향 오류 정정 기술을 이용하여 상기 획득한 n개의 인코딩된 푸시 데이터 패킷들에 대한 오류 정정을 수행하여 k개의 푸시 데이터 패킷을 출력하는 디코더를 포함하는 트랜스포트 스트림 수신장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 트랜스포트 스트림과 상기 상기 추출된 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들은 미디어 포맷을 규정하는 H.264로 압축됨을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 인터리빙이 이루어진 푸시 데이터 패킷들을 추출하기에 앞서 상기 수신된 트랜스포트 스트림을 사전에 약속된 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하는 디스크램블러를 더 구비함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 수신된 트랜스포트 스트림은 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들로 구성되며, 상기 디스크램블러는 상기 복수의 채널 또는 복수의 타임 슬롯들 별로 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링함을 특징으로 하는 트랜스포트 스트림 수신장치.

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