KR20120123104A - 트랜스포트 스트림 패킷 헤더 압축 - Google Patents

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Abstract

디 멀티플렉서(630)는 단일 패킷 식별자 값을 갖는 하나 이상의 트랜스포트 스트림 패킷만을 각 물리 층 파이프로 라우팅시킨다. 헤더 압축유닛(620)은 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자를, 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 1비트 길이의 짧은 패킷 식별자로 대체시킨다.

Description

트랜스포트 스트림 패킷 헤더 압축{TRANSPORT STREAM PACKET HEADER COMPRESSION}
본 발명은 디지털방송 네트워크를 통해 전송하는 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 압축하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 트랜스포트 스트림 패킷 헤더에 대한 가역 압축에 관한 것이다.
디지털방송 네트워크는 음성, 화상, 자막 텍스트, 애플리케이션 등과 같은 데이터를 단방향으로 전송하게 할 수 있다. 방송 네트워크에서는 수신기로부터 송신기로의 복귀 채널이 일반적으로 없으므로 적응 기술을 사용할 수 없다. 현재, 전세계에 걸쳐 수 개의 디지털방송 표준 패밀리가 있다. 예를 들어 유럽에서는 DVB(Digital Video Broadcasting) 표준이 채택되어 있다. 일반적으로, 그 표준들은 방송분배시스템의 물리 층과 데이터 층을 규정한다. 물리 층과 데이터링크 층은 가령 위성, 케이블 또는 지상파 채널과 같은 전송매체에 따라서 규정된다. 그에 대응해서, DVB 표준 패밀리는 위성 전송을 위한 DVB-S 및 DVB-S2와, 케이블 전송을 위한 DVB-C 및 DVB-C2와, 지상파 전송을 위한 DVB-T 및 DVB-T2와, 휴대용 장치에 지상파 전송을 위한 DVB-H를 포함한다.
최근의 지상파 디지털방송 표준 DVB-T2는 널리 사용되는 DVB-T 표준을 확장시킨 버전이다. 이들 2개의 표준 사양은 비 특허문헌 1 및 2에서 찾아볼 수 있다. DVB-T 표준에 부가하여, DVB-T2 표준은 예를 들어 물리 층 파이프(physical layer pipe, PLP)의 개념을 도입하여, 새로운 순방향 오류정정방식, 변조 콘스텔레이션(modulation constellations), 더 OFDM 심벌 사이즈 및 더 많은 파일럿 구성을 제공한다.
비디오 스트림은 MPEG-2 또는 MPEG-4 파트 10(H.264)과 같은 압축 표준을 사용해서 일반적으로 인코드 되어 MPEG 트랜스포트 스트림에 캡슐화된다. MPEG 트랜스포트 스트림(TS)에 대한 상세한 설명은 비 특허문헌 3 및 4에서 찾아볼 수 있다. 이들 사양은 음성, 화상 및 메타데이터 스트림을 다중화하고 동기화하는 메커니즘을 규정한다. 특히, 다음의 기능, 즉 (ⅰ) 다수의 스트림을 일정한비트 레이트 스트림으로 다중화하는 것, (ⅱ) 복호화할 때 스트림을 동기화하는 것 및 (ⅲ) 디코더 버퍼 관리가 지원된다.
일반적으로 디지털방송 네트워크는 다수의 트랜스포트 스트림을 반송할 수 있다. 각 트랜스포트 스트림은 다중화된 서비스(프로그램)를 반송할 수 있다. 각 서비스는 추가로 서비스 컴포넌트(component)으로 구성할 수 있으며, 이들 성분은 엘리멘터리 스트림으로 전송된다.
코드화된 방송데이터 스트림을 방송 네트워크를 통해서 전송하기 위해서 그 트랜스포트 스트림은 일정한비트 레이트를 가지며, 음성, 화상 및 데이터 스트림과 같은 수 개의 엘리멘터리 스트림을 포함할 수 있다. 이 일정한비트 레이트 트랜스포트 스트림은 엘리멘터리 스트림의 데이터와 트랜스포트 스트림 내의 프로그램 및 그 프로그램 성분을 식별하는 데 필요한 시그널링 정보(signaling information)를 반송하는 고정 크기의 패킷을 포함한다. 이 시그널링 데이터는 수신기/디코더에 의해 엘리멘터리 스트림을 역 다중화시킬 수 있는 예를 들어 PSI(program specific information) 테이블을 포함한다. 예를 들어 MPEG 트랜스포트 스트림 사양은 PAT(program association table) 및 PMT(program mapping table)를 규정한다. 트랜스포트 스트림 다중화 마다 하나의 PAT가 있다. PAT는 프로그램 번호로 식별된 각 프로그램 및 그 프로그램과 연관된 PMT를 반송하는 패킷 간의 대응관계를 제공한다. 프로그램당 하나의 PMT가 있다. PMT는 프로그램과 그 엘리멘터리 스트림 간의 맵핑을 제공하며, 프로그램 및 엘리멘터리 스트림 디스크립터를 포함할 수 있다. 트랜스포트 스트림 사양에 의해 규정된 PSI 테이블에 부가해서, 추가로 테이블은 트랜스포트 스트림을 지원하는 각종 디지털방송 표준에 의해 규정된다. DVB 패밀리 표준에서는 이들 테이블을 시스템정보(system information, SI) 테이블로서 참조된다. 예를 들어 디지털방송 네트워크에 관한 정보와 반송된 트랜스포트 스트림의 물리적인 구조를 이송하는 네트워크 정보 테이블(network information table, NIT)과 같은 일부 시스템 정보 테이블은 DVB 표준에서 필수적이다.
도 1은 트랜스포트 스트림 패킷(110)의 포맷을 나타낸다. 트랜스포트 스트림 패킷(110)은 4 바이트 헤더(120) 및 184 바이트 페이로드(130)를 포함한다. 4 바이트 헤더(120)는 동기 시퀀스(121)에 대해서는 8비트, 전송오류 표시기(122)에 대해서는 1비트, 페이로드 유닛 개시 표시기(123)에 대해서는 1비트, 전송 우선도(124)에 대해서는 1비트, 패킷 식별자(packet identifier field, PID)(125)에 대해서는 13비트, 전송 스크램블링 제어(126)에 대해서는 2비트, 적응 필드 제어(127)에 대해서는 2비트 및 연속 카운터(128)에 대해서는 4비트를 할당한다.
동기 바이트(121)는 값 "01000111"(0ｘ47)을 갖는 고정 8비트 시퀀스다. 이 시퀀스는 패킷들을 시그널링하는(signaling) 다른 수단을 갖지 않는 시스템에서 패킷들 간의 경계를 검출하기 위해 사용한다.
오류정정 메커니즘이 패킷에 오류가 발생하였다는 것을 디코더에 표시하지 못할 경우, 전송오류 표시기(122)는 복조기에 의해 수신기에서 일반적으로 세트 된다. 페이로드 유닛 개시 표시기(123)는 새로 패킷화된 엘리멘터리 스트림 패킷 또는 PSI/SI 테이블이 트랜스포트 스트림 패킷에서 개시하는 것을 표시한다. 전송 우선도 표시기(124)는 동일한 패킷 식별자(PID)를 갖는 패킷들 중에서 높고 낮은 우선순위 패킷들이 구별되게 할 수 있다.
PID 필드(125)는 트랜스포트 스트림 패킷의 데이터 소스를 식별한다. 각 트랜스포트 스트림 패킷은 단일의 엘리멘터리 스트림 또는 PSI/SI 테이블로부터 데이터를 반송만 할 수 있다. 각 엘리멘터리 스트림 및 PSI/SI 테이블이 PID와 특정하게 연관된다. 그러므로, PID 필드는 디코더에 의해 사용되어 다중화된 트랜스포트 스트림으로부터 PSI/SI 테이블 및 원하는 엘리멘터리 스트림을 추출한다. 0ｘ0000 내지 0ｘ000F의 PID 값은 저장된다. 0ｘ1FFF의 PID 값은 NULL 패킷을 표시한다. NULL 패킷은 데이터를 반송하지 않으나, 예를 들어 엘리멘터리 스트림 및 PSI/SI 테이블을 일정한 비트 레이트의 트랜스포트 스트림으로 비동기적으로 다중화하는 데 필요한 스터핑 패킷(stuffing packet)의 특수한 형태dl다.
전송 스크램블링 제어(126)는 스크램블링이 인가되는지와 어떤 종류의 스크램블링이 인가되는지를 시그널링한다. 적응 필드 제어(127)는 트랜스포트 스트림 패킷에 적응 필드 및/또는 페이로드가 있는지를 표시한다.
연속 카운터(128)는 트랜스포트 스트림 패킷 시퀀스 번호다. 연속 카운터의 값은 동일한 PID를 갖는 각 트랜스포트 스트림 패킷에서 증가된다. 트랜스포트 스트림 신택스(syntax)는 이중화된 패킷(duplicated packet)을 송신하고 연속 카운터는 동일한 연속 카운터 값을 이중화된 패킷에 할당함으로써 동일한 PID를 갖는 그러한 이중화된 패킷을 식별할 수 있다. 여기서, "이중화된 패킷"은 동일한 ID 값을 갖는 이전 패킷의 반복을 말한다. 연속 카운터가 모듈로 16을 카운트하고, 즉, 이것은 그의 최대값 15에 도달한 후 제로로 내려간다.
일반적으로, 디지털 비디오 방송 네트워크는 다수의 트랜스포트 스트림을 반송할 수 있다. 각 트랜스포트 스트림은 다중화된 디지털 비디오 방송 서비스(프로그램)를 반송할 수 있다. 각 서비스는 추가로 서비스 컴포넌트들로 구성될 수 있고, 엘리멘터리 스트림으로 전송되며, 엘리멘터리 스트림은 패킷 식별자(PID)에 의해 식별된다. 동일한 엘리멘터리 스트림에 속하는 모든 트랜스포트 스트림 패킷은 동일한 PID 값을 갖는다. 방송 서비스는 하나 이상의 오디오 컴포넌트 및 하나 이상의 비디오 컴포넌트를 포함하는 예를 들어 TV 프로그램일 수 있다. 다중 오디오 컴포넌트는 상이한 언어로 된 말을 반송할 수 있다. 대안으로, 다중 오디오 컴포넌트 및 다중 비디오 컴포넌트는 동일한 음성 및 화상 콘텐츠를 각각 반송할 수 있으나, 다른 견고성 레벨(robustness level)로 코드화된다.
트랜스포트 스트림 패킷 헤더의 동기 바이트는 시스템에서 송신만 되며, 그 시스템의 하부 층은 패킷들 간의 경계를 구별하는 어떤 수단을 갖지 못한다. 그러나 DVB-T2와 같이 그러한 수단을 가용하게 하는 시스템에서는 동기 바이트가 송신되지 않는다. 일부 다른 경우에, 시그널링 필드가 예를 들어 하부 층에 제공된 시그널링 정보로부터 얻어질 수 있으므로, 추가적인 시그널링 필드는 불필요해질 수 있다. 그러한 시그널링 필드의 전송은 디지털방송 네트워크의 효율을 필요 이상으로 감소시킨다.
본 발명의 목적은 디지털방송 네트워크에서 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 압축함으로써 효율적인 디지털방송 데이터의 송수신을 달성하기 위한 것이다. 이 목적은 독립항에 기재된 특징에 의해 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시 예는 종속항의 주제이다.
본 발명의 특정한 접근방식은 특정한 물리 층 파이프로 패킷 식별자에 따라 맵핑된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 내의 패킷 식별자 필드를, 예를 들어 1비트로 짧게 될 수 있는 짧은 패킷 식별자로 불리는 짧은 필드로써 송신기 측에서 대체하는 것이다. 또한, 본 발명의 특정한 접근방식은 상기 짧은 패킷 식별자를 원래의 패킷 식별자로 대체함으로써 패킷 식별자를 수신기 측에서 대응해서 복원하는 것이다.
원래의 풀 길이 패킷 식별자를 짧은 패킷 식별자로 대체함으로써 각 트랜스포트 스트림 패킷에 대해 보내진 헤더 비트의 수를 감소시켜서, 디지털방송 시스템에서 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷 형태로 송신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 것을 포함하며, 상기 헤더는 기 설정된 1 이상의 비트로 이루어진 패킷 식별자를 포함한다. 그 트랜스포트 스트림 패킷은 패킷 식별자 값과 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 맵핑에 따라 물리 층 파이프로 라우팅되며(routed), 그 맵핑에서 단일 패킷 식별자 값을 갖는 하나 이상의 트랜스포트 스트림 패킷만이 물리 층 파이프 각각으로 라우팅된다. 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자는 1비트의 짧은 패킷 식별자로 대체된다. 상기 짧은 패킷 식별자는 그 패킷이 NULL 패킷 또는 데이터 패킷인지를 표시한다.
패킷 식별자 필드(PID)는 일반적으로 13비트 길이를 갖는다. 그 PID 값을 기반으로, 트랜스포트 스트림 패킷은 기 설정된 맵핑 테이블에 따라 물리 층 파이프로 맵핑되어 수신기로 시그널링된다. 상이한 PLPs로 맵핑된 패킷이 NULL 패킷으로 대체되는 것이 이익적이다. 그로 인해, 기존의 NULL 패킷이 모든 PLPs에서 보존된다.
PLP가 단일 PID를 갖는 패킷만을 포함하는 경우, 짧은 패킷 식별자가 1비트로 짧아질 수 있으며, 그 이유는 NULL 패킷 및 하나의 데이터 패킷 형태간에 구별할 필요가 있기 때문이다. 이 경우에 짧은 패킷 식별자는 대안으로 NULL-패킷 표시기로서 언급할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷 형태로 송신하는 장치가 제공된다. 그 장치는 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 추출유닛을 포함하며, 그 헤더는 1 이상의 비트인 기 설정된 길이의 패킷 식별자를 포함한다. 그 장치는 패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 맵핑에 따라 물리 층 파이프에 상기 트랜스포트 스트림 패킷을 라우팅하는 디 멀티플렉서를 더 포함하며, 그 매핑에서 단일 패킷 식별자 값을 갖는 하나 이상의 트랜스포트 스트림 패킷만이 물리 층 파이프 각각으로 라우팅된다. 그 장치는 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 내의 패킷 식별자를 1비트의 짧은 패킷 식별자로 대체하는 헤더 압축유닛을 더 포함한다. 그 짧은 패킷 식별자는 적어도 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 표시한다.
패킷 식별자 값(PID 필드)은 트랜스포트 스트림 패킷에 포함된 데이터 소스를 표시한다. 데이터 소스는 엘리멘터리 스트림 또는 PSI/SI 테이블이다. 동일한 엘리멘터리 스트림 또는 PSI/SI 테이블에 속하는 모든 트랜스포트 스트림 패킷은 동일한 PID 값을 갖는다. PSI/SI 테이블은 트랜스포트 스트림에 관련된 정보를 시그널링하고, 그 정보가 시스템으로 반송된다. 예를 들어 PSI 테이블에 포함된 정보가 트랜스포트 스트림에서 다중화된 데이터를 형성하여, 트랜스포트 스트림의 개별적인 엘리멘터리 스트림이 수신기에서 정확하게 역 다중화되도록 한다.
용어 "NULL 패킷"은 정보를 포함하지 않으며, 송신되지 않는 트랜스포트 스트림 패킷을 말한다. NULL 패킷은 예를 들어 데이터 패킷의 상대적인 위치에 대한 정보를 보존하기 위해 트랜스포트 스트림에 존재할 수 있다.
13비트 PID 필드를 1비트의 짧은 PID(NULL 패킷 표시기)로 대체함으로써 NULL 패킷 및 데이터 패킷을 여전히 구별하면서도 트랜스포트 스트림 패킷 헤더의 길이를 감소시킨다. 모든 데이터 패킷이 동일한 PID를 갖는 것이 필수 조건이다. 시그널링된 정보에 따라 수신기에서 데이터 패킷의 삽입을 허용하기 위해서는 NULL 패킷을 식별하는 것이 중요하다.
수신기에서 짧은 PID가 원래의 13비트 PID로 대체된다. 짧은 PID가 NULL 패킷을 표시하는 경우에 PID는 NULL 패킷에 대해 미리 결정된 패킷 식별자 값인 0ｘ1FFF를 갖는다.
트랜스포트 스트림 패킷 헤더는 연속 카운터를 더 포함하고, 엘리멘터리 스트림 내의 트랜스포트 스트림 패킷의 시퀀스 번호를 표시한다. 그 연속 카운터는 일반적으로 4비트를 갖는다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 연속 카운터는 적합하게 1비트로 이중화된 패킷 표시기로 대체된다. 이 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷이 동일한 PID 값을 갖는 이전 패킷의 반복인지를 표시한다. 그러한 대체에 의해 이중화된 패킷을 여전히 식별하면서도 트랜스포트 스트림 패킷 헤더의 길이가 더 감소한다. 트랜스포트 스트림 패킷이 디지털방송 송신에서 소실되거나 재정렬될 수 없기 때문에 그와 같은 대체가 가능하다.
그 트랜스포트 스트림 패킷 헤더는 회복할 수 없는 오류가 트랜스포트 스트림 패킷의 송신 동안 발생하는가를 시그널링하는 1비트 전송오류 표시기를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 전송오류 표시기는 송신기에서 트랜스포트 스트림 패킷 헤더로부터 삭제된다. 전송오류 표시기를 삭제함으로써 패킷 헤더 길이는 더 감소된다. 전송오류 표시기를 제거할 수도 있는데, 왜냐하면 전송오류 표시기가 복조기에 의해 수신 측에 세트 될 수 있기 때문이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷 형태로 수신하는 방법이 제공된다. 수신하는 물리 층 파이프로부터 트랜스포트 스트림 패킷이 추출되고, 그의 헤드가 식별된다. 패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 맵핑에 따라 그 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자 값이 결정되는 데, 그 패킷 식별자는 기 설정된 복수의 비트 길이를 갖는다. 그 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에서 그 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자는 이 짧은 패킷 식별자보다 긴 미리 결정된 원래의 패킷 식별자로 대체된다.
짧은 패킷 식별자는 1비트 NULL 패킷 표시기인 것이 바람직하다. NULL 패킷 표시기가 세트 되지 않는 경우에, 수신된 패킷의 헤더 내의 1비트 NULL 패킷 지시기는 상기 원래의 13비트 PID로 대체된다. NULL 패킷 표시기가 세트되는 경우에, NULL 패킷 표시기는 NULL 패킷에 대해 기 설정된 13비트 PID(트랜스포트 스트림 사양에서 특정화되는 1_1111_1111_1111 또는 0ｘ1FFF)로 대체된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷 형태로 수신하는 장치가 제공된다. 그 수신하는 장치는 수신하는 물리 층 파이프로부터 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 추출유닛을 포함한다. 그 장치는 패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 맵핑에 따라 그 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자 값을 결정하는 헤더 취득유닛을 더 포함한다. 패킷 식별자 값은 기 설정된 복수의 비트 길이를 갖는다. 상기 수신장치는 그 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에서 그 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자를 이 짧은 패킷 식별자보다 긴 미리 결정된 패킷 식별자로 대체할 수 있는 헤더 압축해제유닛을 더 포함한다.
상기 수신방법은 일반적으로 4비트 길이를 갖는 연속 카운터 값을 결정하는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 미리 결정된 연속 카운터는 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에서 1비트로 이중화된 패킷 표시기를 대체하기 위해 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 전송오류 표시기는 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에 삽입될 수 있다. 전송오류 표시기 값은 수신기에서 수행된 순방향 오류정정 결과에 따라 세트될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 패킷 식별자는 13비트 길이를 가지며 1비트의 NULL 패킷 표시자로 압축된다. 연속 카운터는 4비트 길이를 갖고 1비트로 이중화된 패킷 표시기로 대체된다. 전송오류 표시기는 제거된다. 8비트 동기 시퀀스(동기 바이트)도 삭제되는 것이 바람직하다.
패킷 식별자 및 연속 카운터를 대체하고 전송오류 표시기를 제거함으로써 트랜스포트 스트림 패킷 헤더의 길이는 2 바이트로 감소된다. 동기 바이트가 송신되지 않는 경우에 최종 헤더 길이는 1 바이트로 짧다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 헤더 압축 표시기가 각 물리 층 파이프에 대해 시그널링된다. 헤더 압축 표시기는 각 물리 층 파이프에서 송신된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더가 상기 헤더 압축방법 중 어느 것을 사용해서 압축되는가를 표시한다. 헤더 압축 표시기는 층-1 시그널링(물리 층 시그널링)의 일부인 PLP 루프에 포함되는 것이 바람직하다. 대안으로, 헤더 압축 표시기는 대응하는 패킷의 헤더 내에 시그널링될 수 있고, 트랜스포트 스트림 패킷은 (DVB-T2의 경우와 같이) 그 대응하는 패킷 헤더에서 예를 들어 베이스밴드 프레임과 같이 캡슐화된다. 그러므로, 동일한 시스템에서 압축 및 비 압축 헤더 트랜스포트 스트림 패킷 모두를 동시에 지원하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 구체화된 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체가 제공되고, 그 프로그램 코드는 본 발명을 실행하도록 적용된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 송신 측으로부터 디지털방송 데이터를 수신 측으로 이송하는 시스템이 제공되고, 상술한 송신장치와, 상술한 방송 채널 및 수신장치를 포함한다. 방송 채널은 케이블, 위성 채널, 지상파 무선 채널 등과 같은 매체에 의해 형성될 수 있다. 상기 수신장치는 디지털방송 수신기를 장착한 디지털 텔레비전, 셋 탑 박스, 개인용 컴퓨터 또는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 장치 또는 기타 장치일 수 있다.
본 발명의 상기 목적, 다른 목적 및 특성은 첨부 도면과 함께 이루어지는 다음의 설명 및 바람직한 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 MPEG 트랜스포트 스트림 사양에 따라 트랜스포트 스트림 패킷 및 그 헤더의 고정 포맷을 나타내는 개략도.
도 2는 DVB-T2 표준에서 사용된 물리 층 파이프 개념을 나타내는 블록도.
도 3은 DVB-T2 시스템에서 베이스밴드 프레임의 포맷을 나타내는 개략도.
도 4는 물리 층 파이프에 맵핑하기 전후에 트랜스포트 스트림에서 NULL 패킷을 사용하는 것을 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명에 따르는 트랜스포트 스트림 패킷 헤더의 압축 예를 나타내는 개략도.
도 6A는 본 발명에 따르는 디지털방송 송신기의 예를 나타내는 블록도.
도 6B는 본 발명에 따르는 디지털방송 수신기의 예를 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명을 적용하는 디지털방송 시스템의 예를 나타내는 개략도.
도 8은 송신기(800)의 구조를 나타내는 도면.
도 9는 물리 층 프레임의 구조를 나타내는 도면.
도 10은 수신기(1000)의 구조를 나타내는 도면.
도 11은 수신장치의 예를 나타내는 개략도.
도 12는 다중화된 데이터 구조를 나타내는 개략도.
도 13은 각 스트림이 어떻게 다중화되는가를 나타내는 개략도.
도 14는 비디오 스트림이 PES 패킷 시퀀스에서 어떻게 저장되는가를 상세하게 나타내는 개략도.
도 15는 다중화된 데이터에 있는 TS 패킷 및 소스 패킷의 포맷을 나타내는 개략도.
도 16은 PMT 데이터의 구조를 나타내는 개략도.
도 17은 다중화된 데이터의 내부 구조를 나타내는 개략도.
도 18은 스트림 속성정보의 내부 구조를 나타내는 개략도.
도 19는 화상 디스플레이 및 음성출력장치에 대한 구조의 예를 나타내는 개략도이다.
본 발명은 디지털방송 네트워크에서 전송 효율을 증가시키기 위해 트랜스포트 스트림 패킷 헤더를 압축할 수 있다.
본 발명의 방법 및 장치는 방송 네트워크를 통해 송신된 MPEG 트랜스포트 스트림 패킷에 적용할 수 있다. 상기 방법 및 장치는 트랜스포트 스트림 패킷의 크기를 2 바이트까지 감소시킬 수 있다. 이것은 트랜스포트 스트림 패킷 헤더에서 일부의 필드를 대체하거나 제거함으로써 이루어진다. 그 압축은 무손실이고(가역 가능하고) 송신 측에서 수행된다. 그에 대응해서, 수신 측에서 원래의 패킷 헤더는 실제 데이터와 함께 송신된 시그널링 정보를 사용해서 복원될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 트랜스포트 스트림 패킷 헤더(120)의 최장 필드는 13비트 패킷 식별자(PID;125)이다. PID 필드는 상기 트랜스포트 스트림 패킷에 의해 반송된 데이터 소스를 표시한다. 디지털방송 환경에서, 데이터 소스는 예를 들어 특정한 엘리멘터리 스트림, 또는 프로그램 특수 정보(PSI)나 시스템 정보(SI)를 포함하는 테이블(PSI/SI 테이블)일 수 있다. PSI 테이블은 수신기에서 필요로 하는 정보를 포함하여 트랜스포트 스트림 다중화에서 프로그램의 엘리멘터리 스트림을 정확하게 역 다중화한다. 하부 시스템이 데이터 소스의 대응 식별이 가능한 경우에는 PID의 길이를 감소시킬 수 있다.
일부 시스템, 예를 들어 최신 표준 DVB-T2는 물리 층 파이프(PLP)의 개념을 이용한다. 물리 층 파이프에 의해 다수의 병렬 데이터 스트림이 물리 층에서 다중화되는 것이 가능하다. 다수의 데이터 스트림 처리는 예를 들어 순방향 오류정정(FEC) 코딩 레이트, 변조 콘스텔레이션 사이즈, 인터리빙 길이 및 기타 물리 층 파라미터를 선택함으로써 별도로 구성할 수 있다. 물리 층 파이프의 독립된 구성력은 각 개별 물리 층 파이프에 대해 다른 견고성 레벨을 제공할 수 있다.
도 2는 예를 들어 DVB-T2 송신기와 같은 물리 층 파이프를 사용하는 종래의 송신기 측을 개략적으로 나타낸다. 고정 크기의 패킷(201)을 포함하는 트랜스포트 스트림은 디 멀티플렉서(210)에 입력된다. 패킷 식별자(PID;125)에 따라, 디 멀티플렉서에서 트랜스포트 스트림 패킷은 각 물리 층 파이프(220)에 라우팅되고(맵핑되고) 추가로 처리된다. PIDs(125) 및 PLPs(220) 간의 맵핑은 고정되며, 즉 송신시에 변화하지 않고, 전용의 시그널링 리소스(필드)를 사용해서 송신기로부터 수신기로 시그널링된다. 다수의 물리 층 파이프(220)는 병렬로 처리될 수 있다.
물리 층 파이프를 사용하는 디지털방송 시스템에서 각 서비스(프로그램)는 그 자체의 물리 층 파이프로 송신될 수 있다. 그러므로, 하나의 서비스만을 한번에 사용한다고 가정할 때, 수신기에서 복조되어야 하는 데이터량이 감소하며, 그 이유는 그 수신기가 대응하는 단일의 물리 층 파이프로 반송된 데이터만을 복조시킬 필요가 있기 때문이다.
물리 층 파이프 처리부(220)는 입력 처리부(250), 순방향 오류정정(FEC) 부호화부(260), 콘스텔레이션 맵핑부(270) 및 인터리빙부(280)를 포함한다. 상기 입력 처리부(250)에서 트랜스포트 스트림 패킷은 물리 층 리소스로 인코드 되고 맵핑되어 적절하게 포맷된 비트 스트림으로 변환된다. 물리 층의 기본 데이터 구조는 베이스밴드 프레임으로서 알려져 있다. 입력 처리부(250)는 트랜스포트 스트림 패킷을 베이스밴드 프레임으로 변환하고, 순방향 오류정정(FEC) 코드에 의해 생성된 우선순위 바이트와 함께 코드화된 FEC 블록을 추가로 형성한다. 베이스밴드 프레임은 사용된 특정 FEC 부호화에 따르는 고정 길이를 갖는다.
도 3은 헤더(320), 데이터 필드(340) 및 패딩(350)을 갖는, DVB-T2에도 있는 베이스밴드 프레임(303)을 나타낸다. 각 베이스밴드 프레임은 베이스밴드 프레임 페이로드에서 캡슐화된 트랜스포트 스트림 패킷의 경계를 식별하는 데 필요한 시그널링 정보를 포함하는 고정 크기의 헤더(320)를 갖는다. 베이스밴드 프레임의 헤더는 베이스밴드 패킷 페이로드에서 베이스밴드 패킷 페이로드(340)의 시작 부분으로부터 최초 완성된 트랜스포트 스트림 패킷의 개시 부분까지의 오프셋을 표시하는, 예를 들어 소위 SYNCD 필드를 포함한다. 이는 베이스밴드 데이터(340)의 일부(302)인 이전의 베이스밴드 프레임에서 개시된 최종 트랜스포트 스트림 패킷의 나머지(330)를 포함하는 데이터의 일부(302)로서 도 3에 도시되어 있다. 나머지(330)는 SYNCD 값으로 특정화된 길이를 갖는다. 데이터(340)의 일부(302)는 반드시 정수일 필요는 없는 복수의 트랜스포트 스트림 패킷(110)을 더 포함한다.
베이스밴드 프레임(303)의 헤더(320)는 데이터 필드 길이(DFL) 표시기를 더 포함한다. 이 표시기는 실제 데이터가 점유한 베이스밴드 프레임 페이로드(340)의 길이(바이트 수)를 표시한다. 고정 크기의 베이스밴드 프레임(303)의 종료까지의 나머지 바이트는 패딩 바이트(350)이다. 데이터 필드 길이는 베이스밴드 프레임 내에서 패딩(350)으로부터 페이로드(340)를 구별하기 위해 필요하다. 페이로드 데이터(트랜스포트 스트림 패킷)가 5개의 베이스밴드 프레임을 포함하는 버스트(301)에서 예시한 바와 같이 최종 베이스밴드 프레임을 완전히 채우지 못하기 때문에 패딩(350)이 필요하다.
각 물리 층 전송 프레임에서 정수의 베이스밴드 프레임이 송신된다. 베이스밴드 프레임은 또한 순방향 오류정정(FEC) 블록이다. 일반적인 블록 FEC 부호화방식은 DVB-T2에서도 사용되는 바와 같이 LDPC 및 BCH를 포함한다. 그 결과는 각 베이스밴드 프레임 우선순위비트에 추가되며, 그 양은 선택된 FEC 부호화율에 의해 설정된다.
콘스텔레이션 맵핑부(270)는 인코드 된 FEC 블록에 대해 변조를 실행하여 복합 심벌을 생성하는 것과 관련된다. 일반적으로, 이것은 16, 64 또는 256 QAM과 같은 QAM 변조이다. 결국, 콘스텔레이션 맵핑부(270)에 의해 생성된 복합 심벌은 인터리빙부(280)에 의해 주파수-인터리빙 되거나 시간-인터리빙 되어 주파수 또는 시간 다이버시티를 개선한다. 그 후, 다른 물리 층 파이프로부터 인터리빙 된 복합 심벌이 물리 층 프레임으로 맵핑된다(230). 물리 층 프레임이 예를 들어 직교 주파수분할 다중화(OFDM)를 사용해서 변조되어(240) 디지털방송 네트워크에서 송신하기 위해 제공된다. 상기 처리단계에 대한 파라미터는 층-1 시그널링(물리 층 시그널링)의 일부로서 수신기에 시그널링된다.
최저 층의 시그널링이 베이스밴드 프레임에서 최초 트랜스포트 스트림 패킷을 식별할 수 있으므로 수신기는 패킷을 정확하게 추출할 수 있고, 동기 바이트가 상술한 시스템에서 송신될 필요가 없다.
패킷을 물리 층 파이프로의 맵핑(PID 대 PLP 맵핑)에 대해서 동일한 PID를 갖는 트랜스포트 스트림 패킷은 동일한 PLP로 맵핑된다. 그러나 일반적으로, PLP는 다수의 다른 PIDs로써 트랜스포트 스트림 패킷을 반송할 수 있다. PID 대 PLP 맵핑은 고정되며, 즉 그것은 송신시 동적으로 변화하지 않는다. 2가지 극단적인 맵핑은 다음의 경우이다:
(ⅰ) 모든 TS 패킷들이 그들의 PID와 무관하게 단일 PLP로 이송되고,
(ⅱ) 각 PID가 그 자체의 PLP로 이송된다.
대부분의 경우, 실제의 시스템은 하나만의 PID로써 패킷을 반송하는 PLPs뿐만 아니라 다른 PID 값으로써 패킷을 반송하는 PLPs를 포함한다.
본 발명에 따라, 동일한 PID 값을 갖는 트랜스포트 스트림 패킷만이 하나의 PLP로 맵핑된다. PLP가 패킷을 하나의 PID 값만으로 반송하는 경우에, 각 패킷의 PID 필드는 정보를 포함하지 않으므로 송신할 필요가 없다. 그 송신기는 PIDs 값 및 하나 이상의 PLPs 간의 대응을 보여주는 맵핑(PID 대 PLP 맵핑) 테이블을 송신한다. 그 값은 송신기에 의해 시그널링된 고정 PID 대 PLP 맵핑 테이블로부터 수신기에서 복원될 수 있다. 예를 들어 그런 시스템은 모든 PSI/SI 패킷을 하나의 공통 PLP 내로 및 각 프로그램 성분(엘리멘터리 스트림)을 그 자체의 분리된 PLP 내로 반송할 수 있다.
또한, 송신기 및 수신기가 기 설정된 고정 맵핑(PID 대 PLP 맵핑) 방법을 공유하는 경우에, 수신기는 송신기로부터의 PID 대 PLP 맵핑 테이블을 수신기에 송신할 필요없이 PID 값을 복원할 수 있다.
상술한 바와 같이, PLP가 하나의 PID만으로 패킷을 반송하더라도 원래의 패킷 위치를 보존하기 위해 NULL 패킷은 여전히 존재한다. NULL 패킷은 0ｘ1FFF(모두 1)의 기 설정된 PID를 갖는다. NULL 패킷은 정보를 반송하지 않으나 가변 비트 레이트 엘리멘터리 스트림을 일정 비트 레이트 트랜스포트 스트림으로 다중화하는데 필요한 스터핑 패킷이다. 송신기에서 생성된 타임스탬프로 하여금 수신기 내에서 그 의미를 유지하게 하기 위해 트랜스포트 스트림 시스템 모델은 변조기, 채널 및 복조기로 구성된 체인을 통해 일정한 엔드 투 엔드(end-to-end)의 지연을 필요로 한다. 타임스탬프는 서비스 구성의 상대적인 동기에 대해 임계적이다.
도 4는 본 발명에서 트랜스포트 스트림(TS) 패킷들을 그들의 PID에 따라 PLPs로 맵핑하는 것을 도시한다. 특정한 PLP로 맵핑되는 패킷은 동일한 트랜스포트 스트림에 속하는 패킷을 반송하는 모든 나머지 PLPs의 NULL 패킷으로 대체된다. NULL 패킷은 트랜스포트 스트림으로부터 패킷을 반송하는 모든 PLPs에서 원래의 트랜스포트 스트림의 비트 레이트를 보존하는 데 필요하다. 도면에서, PID 1 내지 4는 PID의 제 1, 2, 3 및 4 값을 각각 갖는 트랜스포트 스트림 패킷을 나타낸다. NULL로 명명된 전송 패킷은 NULL 패킷(410)이다. NULL 패킷(410)은 정보를 포함하지 않으므로 송신될 필요가 없다. 그러나 그 존재가 시그널링되어서 그들이 수신기에서 원래의 위치에서 재삽입될 수 있다. 이에 의해 트랜스포트 스트림 패킷의 상대적인 위치가 영향을 받지 않으므로, 엔드 투 엔드 지연이 일정하게 유지된다.
DVB-T2에서 NULL 패킷은 송신되기 전에 삭제되나, 삭제된 인접 NULL 패킷의 수는 각 데이터 패킷 뒤의 특정한 바이트를 사용해서 시그널링된다. 255 이상의 인접한 NULL 패킷이 작동하는 경우에 256 번째 NULL 패킷이 송신될 것이다. 그러므로, NULL 패킷 삭제 단계 뒤에도 NULL 패킷은 여전히 존재할 것이다.
상기 NULL 패킷 삭제 메커니즘을 고려할 때, PLP가 단일 PID의 TS 패킷만을 반송하더라도 NULL 패킷을 데이터 패킷으로부터 구별하는 것이 여전히 필요하다. 그러므로, 본 발명에서 원래의 13비트 PID 필드는 완전히 제거되지 않으나, 오히려 원래의 13비트 PID보다도 짧은, 짧은 PID로 대체되고, 그 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시한다. NULL 패킷을 표시하는 것에 대한 대안으로 짧은 PID는 다수의 PIDs가 하나의 PLP에서 반송되는 경우에 짧아진 PID를 표시할 수 있다. 여기서, 그 짧아진 PID는 기 설정된 맵핑 테이블을 기반으로 짧아졌던 원래의 PID를 의미한다. 짧아진 PID가 기 설정된 맵핑 테이블을 기반으로 수신기에서 원래의 PID로 복원된다.
그 후 원래의 PID 및 짧은 PID 간의 맵핑은 전용 테이블을 통해 수신기에 시그널링될 수 있다.
하나의 PID(예를 들어 엘리멘터리 스트림)만이 단일 PLP에 의해 전송되는 경우에 짧은 패킷 식별자는 패킷이 NULL 패킷인지를 시그널링하는 1비트 NULL 패킷 표시기가 바람직하다.
본 발명의 실시 예에 따라 더 많은 패킷 헤더 비트를 저장하기 위해 4비트 연속 카운터도 버려질 수 있는데, 왜냐하면 트랜스포트 스트림 패킷이 물리 층 파이프 내에서 소실되거나 재정렬될 수 없기 때문이다. 그러나 이중화된 패킷을 동일한 연속 카운터 값으로 명명함으로써 연속 카운터는 이중화된 패킷을 또한 식별할 수 있으므로, 1비트는 패킷을 이중화시켰다는 것을 표시하기 위해 여전히 필요하다. 본 발명의 이 실시 예에 따라, 4비트 연속 카운터는 1비트로 이중화된 패킷 표시기로 대체된다. 수신기에서 연속 카운터 필드가 그 전체 길이로 다시 복원될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 1 이상의 비트를 저장하기 위해 1비트 전송오류 표시기는 TS 패킷 헤더로부터 삭제된다. 이것은 전송오류 표시기가 수신기에서 세트 되기 때문에 행해질 수 있다. 패킷 식별자 및 연속 카운터를 각 1비트 표시기로 대체하고 전송오류 표시기를 제거할 경우, 12+3+1=16비트, 즉 정확하게 2 바이트가 각 트랜스포트 스트림 패킷에 대해 저장될 수 있다. 이것은 패킷 헤더 길이의 절반이다. 또한, 이미 상술한 바와 같이 동기 바이트도 제거될 수 있다. 결론적으로, 본 발명에 따라 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 크기는 4 바이트로부터 1 바이트까지만 감소될 수 있다. 그 감소에 의해 디지털방송 네트워크에서 자원이 더 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 예를 나타내는 도 5에서 패킷 식별자(125) 및 연속 카운터(128)가 각 1비트 표시기(510 및 520)로 대체되는 반면에, 전송오류 표시기 및 동기 바이트는 삭제된다. 그러나 본 발명은 그러한 예로 제한되지 않는다. 패킷 식별자 및 연속 카운터만을 대체하는 것도 가능하고, 전송오류 표시기(122)를 삭제하는 것도 가능하다. 또한, 패킷 식별자는 상술한 바와 같이 1비트 NULL 패킷 표시기(510)로 반드시 대체할 필요는 없다. 이것은 짧은 PID로 대체될 수 있다. 짧은 PID의 크기는 압축 헤더가 정수의 바이트에 의해 더 짧아지는 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어 그 이중화된 패킷 표시기(1비트), 적응 필드 제어(2비트), 스크램블링 제어(2비트), 전송 우선도(1비트) 및 페이로드 개시 표시기(1비트)를 송신할 때 그들은 총 7비트이다. 정수의 바이트를 얻기 위해 짧은 PID는 9비트 길이까지 될 수 있다. 대안으로, 4비트 연속 카운터가 상기 파라미터의 일부를 송신하는 경우에 10비트가 필요하다. 그러므로, 짧은 PID는 6비트 길이까지의 길이를 가질 수 있다. 그들은 예일 뿐이며, 연속 카운터에 부가되거나, 대안으로 전송오류 표시기를 송신하는 것과 같은 다른 조합이 가능함을 알 수 있다. 짧은 PID의 길이가 적합하게 선택되어, 그것의 시그널링시 및 나머지 파라미터를 시그널링시 정수의 바이트가 필요하다.
도 5에 도시한 바와 같이, 단일 서비스 컴포넌트로부터의 트랜스포트 스트림 패킷만이 물리 층 파이프에 보내지는 경우에, 서비스 컴포넌트를 특정하게 식별하는 트랜스포트 스트림 패킷(110) PID 필드(125)는 용장성 정보를 반송하므로 송신될 필요가 없다. 그러나 1비트 표시기(510)는 데이터 반송 패킷 및 NULL 패킷을 구별하기 위해 여전히 필요하다. PID(125)가 예를 들어 정적 PID 대 PLP 맵핑 테이블을 기반으로, 설정된 물리 층 파이프에 보내져서 압축 헤더(500)로부터 원래의 PID 값을 어떻게 복구하는가를 수신기는 알고 있다. 다른 물리 층 파이프로부터의 패킷이 복조기의 출력에서 구문론상으로 정정된 트랜스포트 스트림으로 되기 위해 재차 다중화되는 경우에 그 복구가 필요하다.
도 5는 4비트 연속 카운터(128)를 송신하지 않음으로써 트랜스포트 스트림 패킷 헤더(120)의 크기를 감소시키는 것을 나타낸다. 그러나 적어도 1비트(520)는 패킷 반복(packet repetition)을 시그널링하기 위해 여전히 필요하다. 복조기의 출력에서 구문론상으로 정정된 트랜스포트 스트림으로 되기 위해 압축 헤더(500)는 압축이 해제되어야 하므로 연속 카운터(128)를 재생할 필요가 있다. 보통은 수신기에서의 카운터 값이 송신기에서의 카운터 값과 동일하게 되지 않아도 되므로, 수신기의 카운터는 임의의 값으로 초기화될 수 있다. 이중화된 패킷 식별자는 수신기의 연속 카운터를 송신기의 연속 카운터와 동기해서 증가시킬 수 있다. 정확한 카운터 값이 요구되는 경우에, 연속 카운터 값이 주기적으로 시그널링되어 수신기 카운터가 송신기의 정확한 원래의 신호로 초기화될 수 있다. 연속 카운터는 예를 들어 각 베이스밴드 프레임에서 시그널링될 수 있다. 대안으로, 그것이 송신 프레임의 최초 베이스밴드 프레임에서만 시그널링될 수 있다. 이 경우에, 최초 베이스밴드 프레임에 포함된 최초 트랜스포트 스트림 패킷의 연속 카운터를 송신하는 것만이 필요하다.
또한, 도 5는 트랜스포트 스트림 패킷 헤더(120)로부터 1비트 전송오류 표시기 필드(122)를 삭제하는 것을 도시한다. 베이스밴드 프레임이 정정될 수 없으면, 그 프레임 내로 반송된 모든 트랜스포트 스트림 패킷은 수신기에서 그들의 전송오류 표시기 비트를 세팅하는 것에 의해 정정되지 않도록 마크된다. 대안으로, CRC 체크 섬이 각 TS 패킷에 대해 사용되는 경우에 전송오류 표시기는 손상 패킷에만 세트된다.
도 6A 및 6B는 본 발명에 따른 송신기(600a) 및 수신기(600b)의 예를 나타낸다. 트랜스포트 스트림 패킷(110)을 포함하는 트랜스포트 스트림 패킷(601)의 스트림이 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더(120)를 추출하는 추출유닛(610)에 입력되고, 헤더(120) 내의 패킷 식별자(125)에 따라 디 멀티플렉서(630)는 트랜스포트 스트림 패킷(110)을 선택된 물리 층 파이프(220)로 맵핑시킨다. 특히, 동일한 PID 값을 갖는 트랜스포트 스트림 패킷만이 하나의 PLP로 맵핑된다. 물리 층 파이프가 PID 및 PLP 간의 고정 맵핑을 기반으로 선택되어 수신기에 시그널링된다. 그 후, 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더가 헤더 압축유닛(620)에 의해 압축된다. 헤더 압축은 트랜스포트 스트림 패킷(110)의 헤드(120) 내의 PID 필드를 NULL 패킷 표시기(510)로 대체함으로써 상술한 바와 같이 수행된다. 또한, 헤더 압축유닛(620)은 연속 카운터(128)를 이중화된 패킷 표시기(520)로 대체함으로써 헤더를 압축할 수 있다. 그에 부가하여, 또는 그것의 대안으로, 헤더 압축유닛(620)은 전송오류 표시기(122)를 송신하지 않거나 동기 바이트(121)를 송신하지 않고 헤더(120)를 압축할 수 있다. 그 후, 압축 헤더(500)를 갖는 트랜스포트 스트림 패킷은 물리 층 처리유닛(640)에서 추가로 처리된다. 물리 층 처리부(640)는 순방향 오류정정 부호화, 변조, 인터리빙 등을 수행할 수 있다. 그 후, 물리 층 처리부(640)에 의해 취득된 방송신호가 송신유닛(650)에 의해 송신된다.
그에 대응해서, 예시된 수신기(600b)는 상술한 바와 같이 송신장치에 의해 송신된 방송신호를 수신하는 수신유닛(660)을 갖는다. 그 수신된 방송신호가 물리 층 처리유닛(670)에서 처리된다. 이 유닛은 물리적인 자원으로부터 디지털 신호의 디 맵핑 및 디 인터리빙, 복조, 순방향 오류정정 복호화 등을 포함하는 복수의 물리 층 파이프에서의 병렬처리를 포함할 수 있다. 특정한 물리 층 파이프로부터의 수신된 트랜스포트 스트림 패킷은 그것의 압축 헤더(500)를 추출하는 추출유닛(680)을 통과한다. 헤더 파라미터 취득유닛(690)은 송신하지 않은 헤더 필드를 취득한다. 헤더 파라미터 취득유닛(690)은 PID 및 트랜스포트 스트림 패킷을 반송하는 물리 층 파이프 간의 시그널링된 맵핑을 기반으로 원래의 PID를 취득한다. 그 수신된 NULL 패킷 표시기(510)를 따라, PID는 NULL 패킷을 표시하기 위해 저장된 그의 값을 복구하여 데이터 패킷을 표시하는 PID 값을 복구함으로써 정확하게 취득될 수 있다. 파라미터 취득유닛(690)은 상술한 바와 같이 트랜스포트 스트림 패킷에서 연속 카운터 값도 취득할 수 있다. 예를 들어 연속 카운터 값은 베이스밴드 프레임당 한번 또는 송신 프레임당 한번 송신될 수 있으며, 특정한 트랜스포트 스트림 패킷의 연속 카운터 값은 이중화된 패킷 표시기(128)를 고려하면서 각 트랜스포트 스트림 패킷을 처리 및 수신할 때 시그널링된 연속 값을 증가시켜서 취득할 수 있다. 예를 들어 이중화된 패킷 표시기를 세트시킨 경우에 패킷의 연속 카운터 값은 증가하지 않는다. 파라미터 취득유닛(690)은 순방향 오류정정 처리 또는 체크 섬 체크의 결과를 기반으로 전송오류 표시기(122)를 생성시킬 수 있다. 그 후, 헤더 압축해제유닛(695)은 NULL 패킷 표시기(510)를 취득된 PID(128)로 대체함으로써 수신된 압축 헤더(500)를 압축이 해제된 헤더로 대체한다. 이것은 추가로, 이중화된 패킷 식별자(520)를 취득된 연속 카운터(128)로 대체할 수 있고, 생성된 전송오류 표시기(122)를 삽입할 수 있다. 다음에, 복구된(압축이 해제된) 헤더를 갖는 트랜스포트 스트림 패킷(691)은 추가적인 처리를 위해 보다 높은 층으로 출력된다.
도 7은 본 발명에 적용할 수 있는 디지털방송 시스템의 예를 나타낸다. 송신기(710)는 예를 들어 도 6A를 참고로 상술한 바와 같이 본 발명의 트랜스포트 스트림 패킷 헤더 압축을 구현할 수 있다. 송신기(710)는 단일의 장치 또는 복수의 상호 연결된 장치일 수 있다. 송신국(715)은 송신기(710)에 의해 형성된 방송신호를 송신한다. 이 예에서는 지상파 디지털방송 시스템이 예시된다. 그러나 본 발명은 그것으로 제한되지는 않으며, 위성 또는 케이블 전송, 또는 다른 매체를 통한 디지털방송 전송에도 적용할 수 있다. 도 7에 도시된 수신기를 각각 포함하는 장치는 휴대용 또는 개인용 컴퓨터(730)와 같은 컴퓨터이다. 그러나 이것은 디지털방송을 수신할 수 있는 휴대용 장치 또는 휴대전화일 수 있다. 장치의 다른 예는 집적된 방송 수신기를 갖는 디지털 또는 아날로그 TV(750) 또는 디지털 TV(760)에 연결된 셋 탑 박스(740)이다. 디지털방송을 수신할 수 있는 이들 예시된 수신기 및 기타 수신기는 예를 들어 도 6B를 참조로 상술한 바와 같이 본 발명에 따라 헤더 압축의 해제를 구현할 수 있다.
동일한 시스템 또는 트랜스포트 스트림 내의 압축 및 비 압축 헤더를 갖는 트랜스포트 스트림 패킷들의 송신을 동시에 지원하는 것이 이익적이다. 이것을 용이하게 하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 헤더 압축의 존재 및 형태가 시그널링된다. 헤더 압축의 존재 및 형태가 물리 층 파이프의 특성을 설명하는 PLP 루프 내로 시그널링되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 압축된 트랜스포트 스트림 패킷을 반송하는 물리 층 파이프가 비 압축 트랜스포트 스트림 패킷을 반송하는 물리 층 파이프와 합성될 수 있기 때문에 최소한의 시그널링비트는 압축된 트랜스포트 스트림 패킷이 물리 층 파이프 내로 전송되는가를 시그널링하기 위해 각 물리 층 파이프에 대해 필요하다. 그러나 본 발명은 단일비트를 헤더 압축 표시기로서 시그널링하는 것으로 제한되지 않는다. 단일비트 헤더 압축 표시기는 전송효율을 고려할 때 이익적이다. 대안으로, 헤더 압축 표시기는 헤더 압축 형태를 또한 표시하는 1 이상의 비트를 가지면서 시그널링될 수 있다. 그 형태는 예를 들어 PID만을 압축하고, 동기 바이트만을 압축하고, PID, 연속 카운터, 전송오류 표시기 및 동기 바이트 등을 압축하는 것과 같이 압축되는 헤더 필드의 수 및 식별성과 관련된다.
헤더 압축 표시기는 예를 들어 베이스밴드 패킷 헤더(320)로 시그널링될 수 있다. 헤더 압축 표시기는 L1 시그널링의 PLP 루프로 시그널링되는 것이 바람직하다. L1 시그널링의 DVB-T2 PLP 루프의 헤더 압축 표시기를 가능한 한 확장시킨 예를 아래에 나타낸다:
Figure pct00001
이 예에서, 헤더 압축 표시기는 트랜스포트 스트림(TS) 페이로드 데이터가 대응하는 물리 층 파이프로 반송되는 것을 PLP_PAYLOAD_TYPE 필드가 표시하는 경우에만 존재하는 필드 TS_COMPRESSION으로서 시그널링 된다. 최대 2 바이트 헤더 압축이 그 물리 층 파이프에 대해 선택되는 경우에, 물리 층 파이프에서 반송된 데이터 패킷의 PID가 L1 시그널링의 PLP 루프 내로 시그널링될 수 있다. 1 바이트 헤더 압축이 선택되는 경우에 원래의 PID 및 짧은 PID 간의 맵핑이 L1 시그널링의 PLP 루프 내에 시그널링될 수 있다.
상기 예는 본 발명을 예시된 시그널링방법으로 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어 PID 대 PLP 맵핑은 상기 신택스에 존재하게 될 PID 값을 요하지 않는 방법으로도 시그널링될 수 있다. PID는 분리된 PID 대 PLP 맵핑 테이블로부터 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 하드웨어 및 소프트웨어를 사용해서 상술한 다양한 실시 예를 구현하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예는 컴퓨팅장치(프로세서)를 사용해서 구현하거나 수행할 수 있다. 컴퓨팅장치 또는 프로세서는 예를 들어 범용 프로세서, DSP(digital signal processors), ASIC(application specific integrated circuits), FPGA(field programmable gate arrays) 또는 다른 프로그램가능한 논리장치 등일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예를 그 장치들의 조합에 의해 수행하거나 구체화할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예는 프로세서에 의해 또는 직접적으로 하드웨어로 실행되는 소프트웨어 모듈에 의해 구현할 수도 있다. 소프트웨어 모듈과 하드웨어 구현의 조합 역시 가능하다. 그 소프트웨어 모듈은 가령 RAM, EPROM, EEPROM, 플래시메모리, 레지스터, 하드디스크, CD-ROM, DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 임의 종류의 저장매체에 저장될 수 있다.
대부분의 예는 DVB-T 기반의 디지털방송 시스템과 관련하여 개요를 설명하였고, 전문 용어는 주로 DVB 용어와 관련된다. 그러나 DVB-T 기반의 방송에 대해 다양한 실시 예의 전문 용어 및 설명은 본 발명의 원리 및 사상을 그러한 시스템으로 제한하려는 것이 아니다. DVB-T2 표준에 따른 부호화 및 복호화의 상세한 설명은 본 출원에서 설명한 바람직한 실시 예를 더 잘 이해하기 위한 것이고, 디지털방송의 과정 및 기능에 대해 설명된 특정 구현 예로 본 발명을 제한하는 것으로 이해하지 않아야 한다. 그럼에도, 본원에서 제안한 개선안은 설명된 방송시스템에 즉시 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 개념은 표준화에서 현재 논의되는 DVB-T2 부호화를 개선하는 데에도 즉시 사용할 수 있다.
다음에, 상기 실시 예를 도 2에 도시된 DVB-T2 전송 시스템에 적용한 실시 예를 설명한다. 도 8은 송신기(800)의 구조를 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 송신기의 구성 요소와 동일한 송신기(800)의 구성 요소는 동일한 도면부호를 가지며, 그에 대한 설명은 생략한다. 이하에서는 그 차이점만을 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 송신기(800)는 추출유닛(610), 디 멀티플렉서(810), 헤더 압축유닛(620), PLP 처리부(220), L1(층-1) 시그널링처리부(820), 프레임 맵핑부(830) 및 변조부(240)를 포함한다.
추출유닛(610)은 트랜스포트 스트림 패킷(201)의 헤더(120)를 특정하고, 그 특정된 헤더(120)를 추출한다. 디 멀티플렉서(810)는 추출유닛(610)에 의해 추출된 헤더(120)의 패킷 식별자(125)에 따라 트랜스포트 스트림 패킷(201)을 PLP로 맵핑한다. 특히, 디 멀티플렉서(630)는 기 설정된 맵핑 테이블(PID 대 PLP 맵핑)로 표시한 PLP를 제외한 PLP로 맵핑되는 트랜스포트 스트림 패킷을 NULL 패킷으로 대체한다. 결과적으로, 동일한 식별자 값을 갖는 트랜스포트 스트림만이 하나의 PLP로 맵핑된다.
헤더 압축유닛(620)은 디 멀티플렉서(810)에 의해 맵핑된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더(120)를 압축한다. 여기서, 헤더 압축은 헤더(120)의 패킷 식별자를 1비트 NULL 패킷 표시기(510)로 대체함으로써 상술한 바와 같이 수행된다. 예를 들어 값 "1"을 갖는 1비트 NULL 패킷 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷이라는 것을 표시하고, 값 "0"을 갖는 1비트 NULL 패킷 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷이 데이터 패킷이라는 것을 표시한다. 또한, 헤더 압축유닛(620)은 연속 카운터(128)를 1비트로 이중화된 패킷 표시기(520)로 대체할 수 있다. 예를 들어 값 "1"을 갖는 1비트로 이중화된 패킷 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷이 이중화된 패킷이라는 것을 표시하고, 값 "0"을 갖는 1비트로 이중화된 패킷 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷이 이중화된 패킷이 아니라는 것을 표시한다. 또한, 상기 헤더 압축에 부가되거나 상기 헤더 압축에 대한 대체로서, 헤더 압축유닛(620)은 전송오류 표시기(122) 및 동기 바이트(121)를 송신하지 않고서 헤더 압축을 수행할 수 있다.
예를 들어 PLP 처리(220)는 도 2를 참고로 설명한 바와 같이 헤더 압축을 수행한 트랜스포트 스트림 패킷에 순방향 오류정정을 수행한다.
L1 시그널링 처리부(820)는 변조방법 등을 포함하는 각 PLP에 대한 L1(층-1) 시그널링 정보를 생성하고, L1 시그널링 정보에 대해 순방향 오류정정을 수행하여, L1 시그널링 정보를 출력한다. 상술한 바와 같이, L1 시그널링 처리부(820)는 헤더 압축 표시기를 L1 시그널링 정보로서 적합하게 생성한다. 또한, L1 시그널링 처리부(820)는 각 PLP로 맵핑되는 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자에 정보(PID 대 PLP 맵핑 테이블)를 L1 시그널링 정보로서 적합하게 생성한다.
프레임 맵핑부(830)는 PLP 처리부(220)에 의해 출력된 처리 결과와 L1 시그널링 처리부(820)에 의해 출력된 L1 시그널링 정보를 물리 층 프레임으로 맵핑한다.
OFDM 변조는 예를 들어 도 2를 참조해서 설명한 바와 같이 변조부(240)에 의해 물리 층 프레임에서 수행된다. 물리 층 프레임은 디지털방송 네트워크를 경유해서 송신된다. 이에 의해 헤더 압축 표시기 및 PID 대 PLP 맵핑 테이블이 L1 시그널링 정보로서 수신기에 송신되는 것이 가능하다.
도 9는 프레임 맵핑부(830)에 의해 출력된 물리 층 프레임 구조를 나타낸다. T2 프레임의 L1 시그널링부는 도 9에 도시한 바와 같이 (구성 가능한 유닛 및 동적 유닛을 포함하여) P1 시그널링부(910), L1 프리 시그널링부(pre-signalling)(920) 및 L1 포스트 시그널링부(post-signalling)(930)를 포함하는 3개의 요소로 구성된다.
물리 층의 파라미터 및 프레임 구조가 비 특허문헌 1(ETSI 표준 EN 302 755)의 섹션 7에 상세하게 설명되어 있으며, 이 문헌은 본 명세서에서 인용된다. 또한, 헤더 압축을 수행한 트랜스포트 스트림 패킷을 포함하는 각 PLP가 도 9에 도시된 데이터심벌영역 및 P2 심벌영역(있는 경우에)으로 다중화된다.
도 10은 송신기(800)로부터 송신된 신호를 수신하는 수신기(1000)의 구조를 나타내는 블록도이다. 도 6B에 도시된 수신기(600b)의 구성 요소와 동일한 수신기(1000)의 구성 요소는 동일한 도면부호를 가지며, 그에 대한 설명은 생략한다. 이하에서는 그 차이점만을 설명한다. 수신기(1000)는 수신유닛(660), 물리 층 처리유닛(1010), L1 시그널링 처리부(1020), 추출유닛(680), 헤더 취득유닛(690), 헤더 압축해제유닛(695) 및 병합유닛(1030)을 포함한다.
L1 시그널링 처리부(1020)는 수신유닛(660)에 의해 출력된 방송신호를 기반으로 L1 시그널링 정보를 부호화한다.
물리 층 처리유닛(1010)은 L1 시그널링 처리부(1020)에 의해 복호화되는 L1 시그널링 정보를 기반으로 처리를 수행한다. 그 물리 층 처리유닛(1010)은 오류정정, 복조, 인터리빙 등을 포함할 수 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 동일한 트랜스포트 스트림에 속하는 다른 패킷 식별자를 각각 갖는 패킷들은 상이한 PLP에서 각각 송신된다. 그러나 그 패킷들은 시분할 방법으로 각각 송신되므로, 물리 층 처리유닛(1010)은 시분할 방법으로 복수의 PLPs에서 처리할 수 있다.
추출유닛(680)은 물리 층 처리유닛(1010)에 의해 출력된 트랜스포트 스트림 패킷의 압축 헤더(500)를 추출한다.
헤더 취득유닛(690)은 디코드 된 L1 시그널링 정보를 기반으로 송신되지 않은 헤더 필드를 취득한다. 여기서, 헤더 필드를 취득하기 위해 사용한 L1 시그널링 정보는 상술한 바와 같이 압축 표시기, PID 대 PLP 맵핑 테이블 등이다. 상술한 바와 같이 헤더 압축 표시기는 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더가 압축되었는가를 최소한 표시한다. 복호화된 헤더 압축 표시기에 따라 헤더 취득유닛(690)은 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더가 압축되었는가를 특정화할 수 있다. 또한, 헤더 압축 표시기는 헤더의 압축방법을 표시할 때 헤더 취득유닛(690)은 어떤 종류의 헤더 압축이 복호화된 헤더 압축 표시기를 기반으로 실행되었는가를 특정화할 수 있다. 헤더 취득유닛(690)은 헤더 압축이 실행되었는가를 표시하는 정보 및 압축방법을 표시하는 정보를 기반으로 송신되지 않은 헤더 필드를 취득한다. PID 대 PLP 맵핑 테이블은 각 PLP로 맵핑되는 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자에 정보를 표시한다. 복호화된 PID 대 PLP 맵핑 테이블에 따라 헤더 취득유닛(690)은 짧은 패킷 식별자 값을 기반으로 원래의 13비트 패킷 식별자를 취득한다. 또한, 헤더 취득유닛(690)은 이중화된 패킷 식별자를 기반으로 각 트랜스포트 스트림 패킷의 증가/반복에 따라 원래의 4비트 연속 카운터의 값을 증가시켜서 그 값을 취득할 수 있다. 또한, 헤더 취득유닛(690)은 순방향 오류정정 처리의 결과 또는 체크 섬 체크의 결과를 기반으로 전송오류 표시기를 생성할 수 있다.
헤더 압축해제유닛(695)은 헤더 취득유닛(690)에 의해 얻은 헤더 필드를 기반으로 그 압축 헤더(500)를 원래의 헤더로 대체한다.
병합유닛(1030)은 헤더 압축해제유닛(695)에 의해 출력된 동일한 트랜스포트 스트림에 속하는 다른 패킷 식별자를 각각 갖는 패킷을 집적화하여 원래의 트랜스포트 스트림을 복원하고, 그 복원된 원래의 트랜스포트 스트림을 출력한다.
다음에, 상기 실시 예에서 설명한 송수신방법의 적용과 상기 방법에 적합한 시스템 구조를 설명한다.
도 11은 상기 실시 예에서 설명한 수신방법을 실행하는 수신장치(1100)의 바람직한 구조를 나타낸 개략도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 하나의 바람직한 구조에서 수신장치(1100)는 단일 LSI(또는 단일 칩 세트)에 구현된 모뎀부와, 다른 단일 LSI(또는 다른 단일 칩 세트)에 구현된 코덱부로 구성할 수 있다. 도 11에 나타낸 수신장치(1100)는 도 8에 나타낸 개인용 컴퓨터, 휴대용 장치 또는 휴대전화와 같이, 예를 들어 TV(텔레비전 수상기)(840), 셋 탑 박스(STB)(840), 컴퓨터에 포함되는 구성요소다. 수신장치(1100)는 고주파 신호를 수신하는 안테나(1160)와, 그 수신된 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 튜너(1101)와, 주파수 변환에 의해 얻은 베이스밴드 신호로부터 트랜스포트 스트림을 복조하는 복조 유닛(1102)을 포함한다. 상기 실시 예에서 설명한 수신기(900b)는 복조 유닛(1102)에 대응하며, 상기 실시 예에서 설명한 수신방법 중 어느 하나를 실행하여 트랜스포트 스트림을 수신한다. 결과적으로, 상기 실시 예에 대해 설명한 본 발명의 바람직한 효과가 얻어진다.
다음의 설명은 트랜스포트 스트림이 적어도 하나의 비디오 스트림 및 적어도 하나의 오디오 스트림을 포함하는 경우에 관한 것이다. 비디오 스트림은 MPEG2, MPEG4-AVC(Adnanced Video Coding) 또는 VC-1과 같이 설정된 표준에 따른 동영상 부호화방법으로 예를 들어 비디오신호를 부호화함으로써 얻은 데이터를 송신하기 위한 것이다. 오디오 스트림은 돌비(Dolby) AC(Audio Coding)-3, 돌비 디지털 플러스, MLP(Meridian Lossless Packing), DTS(Digital Theater System), DTS-HD 또는 펄스 부호 변조(PCM)와 같이 설정된 표준에 따른 음성 부호화방법으로 예를 들어 오디오신호를 부호화함으로써 얻은 데이터를 송신하기 위한 것이다.
수신장치(1100)는 스트림 입출력유닛(1103), 신호처리유닛(1104), 음성 및 영상 출력유닛(이하에서는 AV 출력유닛)(1105), 오디오 출력유닛(1106) 및 비디오 디스플레이 유닛(1107)을 포함한다. 스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의해 얻은 트랜스포트 스트림으로부터 비디오 및 오디오 스트림을 역 다중화한다. 신호처리유닛(1104)은 적절한 동영상 복호화 방법을 사용해서 역 다중화된 비디오 스트림을 비디오신호로 복호화하고, 적절한 음성 복호화 방법을 사용해서 역 다중화된 오디오 스트림을 오디오신호로 복호화한다. 음성 및 영상 출력유닛(1105)은 비디오신호 및 오디오신호를 음성 및 영상 출력 인터페이스(이하에서는 AV 출력 IF)(1111)로 출력시킨다. 스피커와 같은 오디오 출력유닛(1106)은 복호화된 오디오신호에 따라 음성 출력을 생성한다. 디스플레이 모니터와 같은 비디오 디스플레이 유닛(1107)은 복호화된 비디오신호에 따라 화상 출력을 생성한다. 예를 들어 사용자는 원격제어부(1150)를 동작시켜(TV 프로그램 또는 음성 방송의) 채널을 선택할 수 있으며, 선택한 채널을 표시하는 정보는 조작입력유닛(1110)에 송신된다. 그에 응답해서 수신장치(1100)는 안테나(1160)로 수신한 신호로부터 선택한 채널에 반송된 신호를 복조시키고, 오류정정을 실행함으로써 수신데이터가 추출된다. 데이터 수신시에 수신장치(1100)는 선택한 채널에 반송된 신호의 전송방법을 표시하는 정보를 포함하는 제어심벌을 수신함으로써 전송방법을 표시하는 정보가 취득된다. 이 정보에 의해 수신장치(1100)는 수신동작, 복조 방법 및 오류정정방법에 적합한 설정환경에서 방송국(기지국)으로부터 송신된 트랜스포트 스트림을 예상대로 수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어 상기 실시 예에서 설명한 P1 시그널링, L1 프리 시그널링 및 L1 포스트 시그널링에 의해 반송된 심벌은 제어심벌에 대응한다. 마찬가지로, PLP당 FEC 부호화율, 변조 콘스텔레이션, P1 시그널링, L1 프리 시그널링 및 L1 포스트 시그널링에 포함된 관련 파라미터는 전송방법에 대한 정보에 대응한다. 상기 설명은 사용자가 원격제어부(1150)를 사용해서 채널을 선택하는 예에 관한 것이지만, 수신장치(1100)에 제공된 선택 키를 사용해서 사용자가 채널을 선택하는 예에도 동일한 설명을 적용할 수 있다.
상기 구조에 의해 사용자는 상기 실시 예에서 설명한 수신방법으로 수신장치(1100)가 수신하는 방송 프로그램을 시청할 수 있다.
이 실시 예에 따른 수신장치(1100)는 자기디스크, 광디스크, 또는 비휘발성 반도체메모리와 같은 기록매체에 각종 데이터를 기록하는 기록유닛(드라이브)(1108)을 더 포함할 수 있다. 기록유닛(1108)에 의해 기록되는 데이터의 예는 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터, 이들 데이터와 등가인 데이터(예를 들어 그 데이터를 압축해서 얻은 데이터) 및 동영상 또는 음성을 처리해서 얻은 데이터를 포함한다. (여기서, 오류정정이 복조 유닛(1102)에 의해 수행되지 않고 수신장치(1100)가 오류정정 후 다른 신호 처리를 행하는 경우가 있을 수 있다. 동일한 경우가 유사한 용어 구성을 나타내는 다음의 설명에 적용된다). 본원에서 사용한 용어 "광디스크"는 레이저 빔을 사용해서 판독 및 기록 가능한 DVD(Digital Versatile Disc) 또는 BD(Blu-ray Disc)와 같은 기록매체를 말한다. 또한, 본원에서 사용한 용어 "자기 디스크"는 자기 물질을 자속으로 자기화함으로써 기록가능한 플로피 디스크(FD, 등록 상표) 또는 하드 디스크와 같은 기록매체를 말한다. 또한, 용어 "비휘발성 반도체메모리"는 반도체 소자로 구성된 플래시 메모리 또는 강유전성 랜덤 액세스 메모리와 같은 기록매체를 말한다. 비휘발성 반도체메모리의 특수한 예는 플래시 메모리를 사용하는 SD 카드 및 플래시 SSD(solid state drive)를 포함한다. 본원에서 언급한 기록매체의 특수한 형태는 단지 예일 뿐이며, 어떤 다른 형태의 기록매체도 사용 가능함은 당연하다.
상기 구조에 의해 사용자는 상기 실시 예에서 설명한 수신방법 중 어느 것으로 수신장치(1100)가 수신하는 방송 프로그램을 기록할 수 있고, 기록된 프로그램의 타임 시프트에 대한 시청은 방송 후 언제라도 가능하다.
수신장치(1100)에 대한 상기 설명에서, 기록유닛(1108)은 복조 유닛(1102)에 의해 얻은 트랜스포트 스트림을 기록한다. 그러나 기록유닛(1108)은 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터로부터 추출된 데이터 부분을 기록할 수 있다. 예를 들어 복조 유닛(1102)에 의해 복조된 트랜스포트 스트림은 비디오 및 오디오 스트림에 부가해서, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠를 포함할 수 있다. 이 경우에, 새로운 트랜스포트 스트림은 복조 유닛(1102)에 의해 복조된 트랜스포트 스트림으로부터 추출된 비디오 및 오디오 스트림을 방송 서비스의 콘텐츠 없이 다중화함으로써 생성되고, 기록유닛(1108)은 그 새로 생성된 트랜스포트 스트림을 기록할 수 있다. 다른 예에서, 새로운 트랜스포트 스트림은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 어느 것을 다중화함으로써 생성할 수 있고, 기록유닛(1108)은 새로 생성된 트랜스포트 스트림을 기록할 수 있다. 또 다른 예에서, 기록유닛(1108)은 상술한 바와 같이 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터 방송 서비스의 콘텐츠를 기록할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 예에서 설명한 수신장치(1100)는 TV, (DVD 리코더, 블루-레이 리코더, HDD 리코더, 또는 SD 카드 리코더와 같은)리코더, 또는 휴대전화에 포함될 수 있다. 그러한 경우에 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림은 TV 또는 리코더를 동작시키는데 사용한 소프트웨어에서 또는 개인이나 비밀 정보를 보호하는데 사용한 소프트웨어에서 오류(버그)를 정정하는 데이터를 포함할 수 있다. 그러한 데이터가 포함되는 경우에 그 데이터는 TV 또는 리코더에 설치되어 오류를 정정한다. 또한, 수신장치(1100)에 설치된 소프트웨어에 오류(버그)를 정정하는 데이터를 포함하는 경우에 그러한 데이터는 수신장치(1100)에 포함될 수 있는 오류를 정정하는데 사용된다. 이 구성에 의해 수신장치(1100)를 구현하는 TV, 리코더, 또는 휴대전화는 보다 안정적으로 동작하게 된다.
스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터 전체로부터 데이터를 추출하고, 그 추출된 데이터를 다중화시킨다. 특히, 도면에 도시하지 않은 CPU와 같은 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라서 스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의해 복조된 트랜스포트 스트림으로부터 비디오 스트림, 오디오 스트림, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠 등을 역 다중화하고, 그 역 다중화된 데이터로부터 특정한 데이터 피스를 추출하여, 그 추출된 데이터 피스를 다중화하여 새로운 트랜스포트 스트림을 생성한다. 역 다중화된 데이터로부터 추출되는 데이터 피스는 사용자가 결정하거나 각 기록매체 형태에 대해 미리 결정될 수 있다.
상기 구조에 의해 수신장치(1100)는 기록된 방송 프로그램을 시청하는 데 필요한 데이터만을 추출 및 기록할 수 있어서 기록되는 데이터 크기를 감소시키는 데 효과적이다.
상기 설명에서, 기록유닛(1108)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림을 기록한다. 그러나 대안으로, 기록유닛(1108)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 비디오 스트림을 부호화하는 것에 의해 새로 생성된 비디오 스트림을 다중화함으로써 생성된 새로운 트랜스포트 스트림을 기록할 수 있다. 여기서, 사용되는 동영상 부호화방법은 원래의 비디오 스트림를 부호화하기 위해 사용한 것과 다르므로, 새로운 비디오 스트림의 데이터 크기 또는 비트 레이트는 원래의 비디오 스트림보다 작다. 여기서, 새로운 비디오 스트림을 생성하기 위해 사용한 동영상 부호화방법이 원래의 비디오 스트림을 생성하기 위해 사용한 것과 다른 표준으로 될 수 있다. 대안으로, 동일한 동영상 부호화방법을 사용할 수 있으나, 다른 파라미터를 가질 수 있다. 마찬가지로, 기록유닛(1108)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 오디오 스트림을 부호화하는 것에 의해 새롭게 얻은 오디오 스트림을 다중화함으로써 생성된 새로운 트랜스포트 스트림을 기록할 수 있다. 여기서, 사용되는 음성 부호화방법이 원래의 오디오 스트림을 부호화하기 위해 사용한 것과 다를 수 있어서, 새로운 오디오 스트림의 데이터 크기 또는비트 레이트가 원래의 오디오 스트림보다 작다.
스트림 입출력유닛(1103) 및 신호처리유닛(1104)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 화상 또는 오디오 스트림을 부호화하는 과정을 다른 데이터 크기 또는비트 레이트의 화상 또는 오디오 스트림으로 수행하는 점을 주목한다. 특히, CPU와 같은 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라 스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의해 변조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림으로부터 비디오 스트림, 오디오 스트림, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠 등을 역 다중화한다. 제어유닛으로부터 주어진 지시에 의해 신호처리유닛(1104)은 트랜스포트 스트림에 원래 포함된 비디오 및 오디오 스트림을 부호화하기 위해 사용한 부호화방법과 각각 다른 동영상 부호화방법 및 음성 부호화방법을 사용해서 역 다중화된 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 각각 부호화한다. 제어유닛으로부터 주어진 지시에 의해 스트림 입출력유닛(1103)은 새롭게 부호화된 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 다중화시켜서 새로운 트랜스포트 스트림을 생성한다. 신호처리유닛(1104)은 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라 화상 또는 오디오 스트림 중 하나 또는 둘 다를 변환시킬 수 있음을 주목한다. 또한, 부호화에 의해 얻은 비디오 및 오디오 스트림의 크기는 사용자가 특정화할 수 있거나 기록매체 형태에 대해 미리 결정될 수 있다.
상기 구성에 의해 수신장치(1100)는 스트림을 변환한 후 비디오 및 오디오 스트림을 기록매체 상에 기록 가능한 크기로 또는 기록유닛(1108)의 판독 또는 기록률을 정합시키는 크기 또는 비트 레이트로 기록할 수 있다. 이 구성에 의해 기록유닛은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림이 기록매체 상에 기록 가능한 크기보다 크거나 기록유닛의 판독률 또는 기록률보다 높은비트 레이트인 경우에 방송 프로그램을 예상대로 기록한다. 결과적으로, 사용자가 기록한 방송 프로그램의 타임 시프트에 대한 시청은 방송 후 어느 때라도 가능하다.
또한, 수신장치(1100)는 복조 유닛(1102)에 의해 복조된 트랜스포트 스트림을 전송매체(1130)를 경유해서 외부 장치로 송신하는 스트림 출력 인터페이스(IF)(1109)를 더 포함한다. 하나의 예에서, 스트림 출력 인터페이스(IF)(1109)는 Wi-Fi(등록 상표, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g 및 IEEE 802.11n을 포함하는 표준 세트), WiGiG, 무선 HD, 블루투스, 또는 지그비와 같은 무선통신 표준에 따르는 무선통신방법을 사용해서 무선매체(전송매체(1130)와 등가인)를 경유해서 외부 장치로 복조에 의해 얻은 트랜스포트 스트림을 송신하는 무선통신장치일 수 있다. 다른 예에서, 스트림 출력 인터페이스(IF)(1109)는 Ethernet(등록 상표), USB(Universal Serial Bus), PLC(Power Line Communication), 또는 HDMI(High-Definition Multimedia Interface)와 같은 무선통신 표준에 따르는 통신방법을 사용해서 스트림 출력 인터페이스(IF)(1109)에 물리적으로 연결된 전송 라인(전송매체(1130)와 등가인)을 경유해서 외부 장치에 복조에 의해 얻은 트랜스포트 스트림을 송신하는 무선통신장치일 수 있다.
상기 구조에 의해 사용자는 상기 실시 예에 따라 설명된 수신방법을 사용해서 수신장치(1100)에 의해 수신된 트랜스포트 스트림을 외부 장치에서 사용할 수 있다. 본원에서 언급한 사용자에 의해 트랜스포트 스트림을 사용하는 것은 외부 장치에서 실시간 시청용 트랜스포트 스트림을 사용하는 것과, 외부 장치에 포함된 기록유닛에 의해 트랜스포트 스트림을 기록하는 것과, 외부 장치로부터 또 다른 외부 장치로 트랜스포트 스트림을 송신하는 것을 포함한다. 수신장치(1100)에 대한 상기 설명에서, 스트림 출력 IF(1109)는 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림을 출력한다. 그러나 수신장치(1100)는 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터 전체보다도 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터로부터 추출된 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림은 비디오 및 오디오 스트림에 부가해서, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠를 포함할 수 있다. 이 경우에, 스트림 출력 IF(1109)는 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림으로부터 추출된 비디오 및 오디오 스트림을 다중화함으로써 새로 생성된 트랜스포트 스트림을 출력할 수 있다. 다른 예에서, 스트림 출력 IF(1109)는 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 어느 하나를 다중화함으로써 새로 생성된 트랜스포트 스트림을 출력할 수 있다.
스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 데이터 전체로부터 데이터를 추출하고, 그 추출된 데이터를 다중화시킨다. 특히, 도면에 도시하지 않은 CPU와 같은 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라, 스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의해 복조된 트랜스포트 스트림으로부터 비디오 스트림, 오디오 스트림, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠 등을 역 다중화하고, 그 역 다중화된 데이터로부터 특정한 데이터 피스를 추출하고, 그 추출된 데이터 피스를 다중화하여 새로운 트랜스포트 스트림을 생성한다. 역 다중화된 데이터로부터 추출되는 데이터 피스는 사용자가 결정하거나 각 스트림 출력 IF(1109) 형태에 대해 미리 결정될 수 있다.
상기 구조에 의해 수신장치(1100)는 외부 장치에서 필요한 데이터만을 추출 및 출력할 수 있다. 이는 트랜스포트 스트림을 출력하기 위해 사용한 대역폭을 감소시키는 데 효과적이다.
상기 설명에서, 스트림 출력 IF(1109)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림을 출력한다. 그러나 대안으로, 스트림 출력 IF(1109)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 비디오 스트림을 부호화함으로써 새롭게 얻은 비디오 스트림을 다중화으로써 생성된 새로운 트랜스포트 스트림을 출력할 수 있다. 그 새로운 비디오 스트림은 원래의 비디오 스트림를 부호화하기 위해 사용한 것과 다른 동영상 부호화방법으로 부호화되어, 새로운 비디오 스트림의 데이터 크기 또는비트 레이트는 원래의 비디오 스트림보다 작다. 여기서, 새로운 비디오 스트림을 생성하기 위해 사용한 동영상 부호화방법이 원래의 비디오 스트림을 생성하기 위해 사용한 것과 다른 표준으로 될 수 있다. 대안으로, 동일한 동영상 부호화방법을 사용할 수 있으나, 다른 파라미터를 가질 수 있다. 마찬가지로, 스트림 출력 IF(1109)은 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 오디오 스트림을 부호화하는 것에 의해 새롭게 얻은 오디오 스트림을 다중화함으로써 생성된 새로운 트랜스포트 스트림을 출력할 수 있다. 그 새로운 오디오 스트림은 원래의 오디오 스트림을 부호화하기 위해 사용한 것과 다른 음성 부호화방법으로 부호화되어, 새로운 오디오 스트림의 데이터 크기 또는비트 레이트가 원래의 오디오 스트림스트림보다 작다.
복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림에 포함된 원래의 화상 또는 오디오 스트림을 다른 데이터 크기 또는비트 레이트의 화상 또는 오디오 스트림으로 변환하는 과정은 예를 들어 스트림 입출력유닛(1103) 및 신호처리유닛(1104)에 수행된다. 특히, 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라, 스트림 입출력유닛(1103)은 복조 유닛(1102)에 의해 변조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림으로부터 비디오 스트림, 오디오 스트림, 데이터 방송 서비스의 콘텐츠 등을 역 다중화한다. 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라, 신호처리유닛(1104)은 비디오 및 오디오 스트림을 얻기 위해 적용된 변환에서 사용되는 방법과 각각 다른 동영상 부호화방법 및 음성 부호화방법을 사용해서 역 다중화된 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 각각 변환한다. 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라, 스트림 입출력유닛(1103)은 새롭게 변환된 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 다중화시켜서 새로운 트랜스포트 스트림을 생성한다. 신호처리유닛(1104)이 제어유닛으로부터 주어진 지시에 따라 화상 또는 오디오 스트림 중 하나 또는 둘 다를 변환시킬 수 있다. 또한, 변환으로 얻어지는 비디오 및 오디오 스트림의 크기는 사용자가 특정화할 수 있거나 스트림 출력 IF(1109) 형태에 대해 미리 결정될 수 있다.
상기 구조에 의해 수신장치(1100)는 스트림을 변환한 후 비디오 및 오디오 스트림을 수신장치(1100) 및 외부 장치 간의 이송률에 정합하는 비트 레이트로 출력한다. 이 구성에 의해 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림이 외부 장치로의 데이터 이송률보다 높은비트 레이트인 경우에, 스트림 출력 IF는 새로운 트랜스포트 스트림을 적절한비트 레이트로 외부 장치에 예상대로 출력한다. 결과적으로, 사용자는 새로운 트랜스포트 스트림을 다른 통신장치에서 사용할 수 있다.
또한, 수신장치(1100)는 신호처리유닛(1104)에 의해 복호화되는 비디오 및 오디오신호를 외부 전송매체를 통해 외부 장치에 출력하는 AV 출력 IF(1111)도 포함한다. 하나의 예에서, AV 출력 IF(1111)은 IEEE 802.11a, IEEE 802.11g 및 IEEE 802.11n을 포함하는 표준 세트인 Wi-Fi(등록 상표), WiGiG, 무선 HD, 블루투스, 또는 지그비와 같은 무선통신 표준에 따르는 무선통신방법을 사용해서 복조에 의해 얻는 트랜스포트 스트림을 무선 매체를 경유해서 외부 장치로 송신하는 무선통신장치일 수 있다. 다른 예에서, 스트림 출력 IF(1109)는 Ethernet(등록 상표), USB, PLC, 또는 HDMI와 같은 무선통신 표준에 따르는 통신방법을 사용해서, 변조된 비디오 및 오디오신호를 스트림 출력 IF(1109)에 물리적으로 연결된 전송 라인을 경유해서 외부 장치에 송신하는 무선통신장치일 수 있다. 또 다른 예에서, 스트림 출력 IF(1109)은 비디오 및 오디오신호를 아날로그 형태로 출력하기 위해 케이블을 연결하는 단자일 수 있다.
상기 구조에 의해 사용자는 신호처리유닛(1104)에 의해 복호화된 비디오 및 오디오신호를 외부 장치에서 사용하는 것이 가능하다.
또한, 수신장치(1100)는 사용자 조작을 수신하는 조작입력유닛(1110)도 포함한다. 조작입력유닛(1110)에 입력된 사용자의 조작을 표시하는 제어신호에 따라, 수신장치(1100)는 파워 온 또는 오프를 스위칭하고, 현재 선택된 수신 채널을 다른 채널로 스위칭하고, 자막 텍스트 온 또는 오프의 디스플레이를 스위칭하고, 자막 텍스트의 디스플레이를 다른 언어로 스위칭하고, 오디오 출력유닛(1106)의 음성 출력의 음량을 변화시키고, 수신할 수 있는 채널 설정을 변화시키는 등의 각종 동작들을 수행한다.
또한, 수신장치(1100)는 이 수신장치(1100)에 의해 수신되는 신호 품질을 나타내는 안테나를 표시하는 기능을 가질 수 있다. 안테나 레벨은 예를 들어 수신장치(1100)에 수신된 신호의 수신된 신호 강도 표시(Received Signal Strength Indication), 수신된 신호 강도 표시기(Received Signal Strength Indicator; RSSI), 수신된 필드 강도, C/N(Carrier-to-noise power ratio), BER(Bit Error Rate), 패킷 오류율, 프레임 오류율 및 채널 상태 정보를 기반으로 계산한 수신 품질의 지표이다. 환언하면, 안테나 레벨은 수신된 신호의 레벨 및 품질을 표시하는 신호다. 이 경우에 복조 유닛(1102)은 RSSI, 수신된 필드 강도, C/N, BER, 패킷 오류율, 프레임 오류율 및 채널 상태 정보와 같은 수신된 신호 특성을 측정하는 수신 품질 측정 유닛의 기능을 또한 수행한다. 사용자의 조작에 응답해서, 수신장치(1100)는 사용자에 의해 식별가능한 방법으로 그 안테나 레벨(즉, 수신된 신호의 레벨 및 품질을 표시하는 신호)을 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이한다. 그 안테나 레벨(즉, 수신된 신호의 레벨 및 품질을 표시하는 신호)은 RSSI, 수신된 필드 강도, C/N, BER, 패킷 오류율, 프레임 오류율 및 채널 상태 정보 등을 표시하는 숫자를 사용해서 숫자로 표시할 수 있다.
다음의 경우를 가정한다. 즉, 방송국(기지국)(715)이 프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림(예를 들어 하나 이상의 비디오 스트림, 하나 이상의 오디오 스트림 및 하나 이상의 메타데이터 스트림)을 송신할 때, 계층 전송방법은, (ⅰ) 순방향 오류정정 부호화율, 변조 방법을 기반으로 하는 콘스텔레이션 크기, 인터리빙 길이 및 기타 물리 층 파라미터를 각 개별 물리 층 파이프에 대해 따로따로 세팅하고, (ⅱ) 견고성 레벨을 각 개별 물리 층 파이프에 대해 따로따로 특정화하는 것에 의해 이루어진다. 이 경우에, 수신장치(1100)는 다음의 방법으로 구성할 수 있다. 수신장치(1100)는 예를 들어 (ⅰ) 복수의 수신 품질을 각각 표시하는 지수를 복수의 계층에 대해 계산하고, (ⅱ) 그 계산된 지수를 복수의 안테나 레벨(수신된 신호의 레벨 및 우수한/열등한 품질을 각각 표시하는 신호)로서 한번에 모두 또는 하나의 지수의 디스플레이로부터 다른 지수의 디스플레이로 스위칭함으로써 디스플레이하는 기능을 가질 수 있다. 대안으로, 수신장치(1100)는 (ⅰ) 수신 품질을 표시하는 지수를 모든 또는 일부의 계층에 대해 계산하고, (ⅱ) 그 계산된 지수를 안테나 레벨(수신된 신호의 레벨 및 우수한/열등한 품질을 표시하는 신호)로서 디스플레이하는 기능을 가질 수 있다.
상기 실시 예에서 설명한 수신방법 중 어느 것을 사용해서 신호를 수신하는 경우에, 상기 구조에 의해 사용자는 각 계층에 대해 또는 2 개 이상의 계층으로 구성된 각 계층 그룹에 대한 안테나 레벨(수신된 신호의 레벨 및 우수한/열등한 품질을 표시하는 신호)을 숫자로 또는 시각적으로 인지할 수 있다.
또한, 수신장치(1100)는 시청하고 있는 프로그램을 구성하는 각 엘리멘터리 스트림의 수신상태에 따라 재생되는(복호화되는) 엘리멘터리 스트림들 간에 스위칭하는 기능, 또는 그 프로그램을 구성하는 각 엘리멘터리 스트림의 수신상태를 디스플레이하는 기능을 가질 수 있다. 방송국(기지국)(715)이 (ⅰ) 순방향 오류정정 부호화율, 변조 방법을 기반으로 하는 콘스텔레이션 크기, 인터리빙 길이 및 기타 물리 층 파라미터를 각 개별 물리 층 파이프에 대해 따로따로 세팅하고, (ⅱ) 견고성 레벨을 각 개별 물리 층 파이프에 대해 따로따로 특정화하는 것에 의해 계층 전송방법을 달성하는 경우에, 수신장치(1100)의 각 PLP에 대한 수신상태가 다를 가능성이 있다. 예를 들어 프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림이 제 1 물리 층 파이프 및 그 제 1 물리 층 파이프보다 낮은 견고성 레벨을 갖는 제 2 물리 층 파이프를 통해 송신되는 경우를 가정한다. 이 경우에, 수신 환경에 따라, 제 1 물리 층 파이프를 통해 송신된 엘리멘터리 스트림이 바람직한 수신상태에서 수신/취득될 가능성이 있는 반면에, 제 2 물리 층 파이프를 통해 송신된 엘리멘터리 스트림이 불량한 수신상태에서 수신/취득된다. 이때, 수신장치(1100)는 수신상태가 예를 들어 (ⅰ) 수신된 신호의 RSSI, 필드 강도, C/N, BER, 패킷 오류율, 프레임 오류율 및 채널 상태 정보와 같은 정보 피스 및 (ⅱ) 엘리멘터리 스트림을 송신하는 물리 층 파이프에서 세트된 견고성 레벨 정보 피스를 기반으로 양호한지 불량한지를 판단한다. 대안으로, 수신장치(1100)는 다음의 기준을 기반으로 양호한지 또는 불량한지에 관한 상기 판단을 수행하고, 그 기준은 각 엘리멘터리 스트림의 베이스밴드 프레임의 오류율 또는 시간 단위당 각 엘리멘터리 스트림의 TS 패킷의 오류율이 (ⅰ) 설정된 임계값보다 크거나 같은지, 또는 (ⅱ) 설정된 임계값보다 적은 지의 여부다. 그 프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림의 각각에 대해, 수신장치(1100)의 복조 유닛(1102)은 엘리멘터리 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 판단하고, 판단한 수신상태를 표시하는 신호를 출력한다. 엘리멘터리 스트림의 수신상태를 표시하는 신호를 기반으로, 수신장치(1100)는 신호처리유닛(1104)에 의해 복호화되는 엘리멘터리 스트림들을 스위칭하는 제어와, 프로그램의 수신상태를 비디오 디스플레이 유닛(1107) 등에 표시하는 정보를 디스플레이하는 제어 등을 수행한다.
프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림이 복수의 비디오 스트림을 포함할 경우, 수신장치(1100)에 의해 수행된 동작의 예를 아래에서 설명한다. 프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림은 저해상도 화상을 부호화함으로써 얻은 제 1 비디오 스트림과, 고해상도 화상을 부호화함으로써 포함된 제 2 비디오 스트림(고해상도 화상을 저해상도 화상으로 연속해서 재생하기 위해 사용한 차동 데이터)을 포함한다. 제 1 비디오 스트림을 송신하는 물리 층 파이프는 제 2 비디오 스트림을 송신하는 물리 층 파이프보다 더 높은 견고성 레벨을 갖고, 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 제 2 비디오 스트림의 수신상태보다 항상 우수하거나 같다고 가정한다. 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 양호할 때, 수신장치(1100)의 신호처리유닛(1104)은 제 1 및 2 비디오 스트림 모두를 사용해서 복호화를 수행하고, 수신장치(1100)는 복호화를 통해 얻은 고해상도 비디오신호를 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이한다. 다른 한편으로, 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 불량할 때 수신장치(1100)의 신호처리유닛(1104)은 제 1 비디오 스트림만을 사용해서 복호화를 수행하고, 수신장치(1100)는 복호화를 통해 얻은 저해상도 비디오신호를 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이한다.
제 2 비디오 스트림의 수신상태가 불량하면 상기 구조는 거친 고해상도 화상 대신에 저해상도 화상을 사용자에게 안정적으로 디스플레이한다.
상기 구조에서 수신장치(1100)는 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 판단하지 않음을 알 수 있다. 이는 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 불량하더라도 제 1 비디오 스트림를 복호화함으로써 얻은 저해상도 화상을 디스플레이하는 것이, 제 1 비디오 스트림의 화상에서 거칠 화상이나 또는 인터럽션의 존재시에도 제 1 비디오 스트림의 복호화를 중단하여 제 1 비디오 스트림의 화상을 디스플레이하지 않는 것이 더 바람직하다고 생각하기 때문이다. 그러나 수신장치(1100)는 수신상태가 제 1 및 2 비디오 스트림 모두에 대해 및 그 판단 결과를 기반으로 신호처리유닛(1104)에 의해 복호화되는 엘리멘터리 스트림들 간의 스위치에 대해 양호한지 불량한지를 판단할 수 있다. 이 경우에, 제 1 및 2 비디오 스트림의 수신상태가 모두 양호하면, 수신장치(1100)의 신호처리유닛(1104)은 제 1 및 2 비디오 스트림 모두를 사용해서 복호화를 수행하고, 수신장치(1100)는 복호화를 통해 얻어진 고해상도 비디오신호를 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이한다. 다른 한편으로, 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 불량하나 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호하면, 수신장치(1100)의 신호처리유닛(1104)은 제 1 비디오 스트림을 사용해서 복호화를 수행하고, 수신장치(1100)는 복호화를 통해 얻은 저해상도 비디오신호를 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이한다. 다른 한편으로, 제 1 및 2 비디오 스트림의 수신상태가 모두 불량하면, 수신장치(1100)는 복호화 처리를 중단하고, 즉 제 1 및 2 비디오 스트림을 복호화하지 않는다. 제 1 및 2 비디오 스트림의 수신상태가 모두 불량해서 사용자가 복호화된 제 1 비디오 스트림을 디스플레이하는 경우에 어떤 화상이 나타날지 이해할 수 없을 때, 상기 구조는 복호화 처리를 중단해서 전력 소비를 억제할 수 있다.
상기 구조에 대해서, 수신장치(1100)는 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 기반으로 하는 기준과 다른 기준을 기반으로 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 판단할 수 있다.
예를 들어 제 1 및 2 비디오 스트림의 수신상태가 시간 단위당 각 비디오 스트림의 베이스밴드 프레임의 오류율 또는 각 비디오 스트림의 TS 패킷의 오류율을 기반으로 양호한지 불량한지를 판단할 경우, 수신장치(1100)는 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 판단할 때 사용하는 제 1 임계값을 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지를 판단할 때 사용하는 제 2 임계값보다 크게 만든다.
또한, 수신장치(1100)는 상기 실시 예에서 논의한 L1 프리 시그널링 및 L1 포스트 시그널링이 수신되는가를 기반으로 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지에 관한 판단을 수행하면서, 시간 단위당 제 2 비디오 스트림의 베이스밴드 프레임의 오류율 또는 제 2 비디오 스트림의 TS 패킷의 오류율을 기반으로 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지에 관한 판단을 수행할 수 있다. 또한, 수신장치(1100)는 수신된 신호의 RSSI, 필드 강도 및 C/N과 같은 정보 피스를 기반으로 제 1 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지에 관한 판단을 수행하면서, 시간 단위당 제 2 비디오 스트림의 베이스밴드 프레임의 오류율 또는 제 2 비디오 스트림의 TS 패킷의 오류율을 기반으로 제 2 비디오 스트림의 수신상태가 양호한지 불량한지에 관한 판단을 수행할 수 있다. 상기 구조에서 비디오 스트림의 복호화를 중단하는 기준이 각 비디오 스트림에 대해 세팅되도록 한다.
저해상도 화상을 부호화함으로써 얻은 비디오 스트림 및 고해상도 화상을 부호화함으로써 얻은 비디오 스트림이 다른 견고성 레벨을 갖는 상이한 PLPs를 통해 송신되는 것에 관해서는 위에서 설명하였다. 마찬가지로, 다른 엘리멘터리 스트림의 결합체가 다른 견고성 레벨을 갖는 상이한 PLPs를 통해서도 송신될 수 있다. 예를 들어 3D 화상을 다른 시청각도로 형성하는 복수의 동영상을 부호화함으로써 각각 얻은 복수의 비디오 스트림의 경우에, 그러한 비디오 스트림은 다른 견고성 레벨을 갖는 상이한 PLPs를 통해서 송신될 수 있다. 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다른 견고성 레벨을 갖는 상이한 PLPs를 통해서 송신될 수 있다. 수신장치(1100)는 수신된 엘리멘터리 스트림으로부터 바람직한 수신상태에 있는 것으로 판단되는 엘리멘터리 스트림을 선택하고, 그 선택된 엘리멘터리 스트림을 재생(복호화)함으로써 상기 구조의 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
재생(복호화)이 엘리멘터리 스트림의 일부의 불량한 수신상태로 인해 프로그램을 구성하는 엘리멘터리 스트림을 사용해서 수행되지 않는 경우에, 수신장치(1100)는 불량한 수신상태를 갖는 엘리멘터리 스트림의 일부 또는 바람직한 수신상태를 갖는 엘리멘터리 스트림의 나머지를 표시하는 텍스트 또는 영상을 다중화할 수 있고, 그 후에 그 텍스트 또는 영상을 비디오 디스플레이 유닛(1107)에 디스플레이할 수 있다. 예를 들어 고해상도 화상으로 방송되는 프로그램이 저해상도 화상으로 디스플레이되는 경우에, 상기 구조는 사용자로 하여금 불량한 수신상태로 인해 저해상도 화상이 디스플레이된다고 하는 인식을 쉽게 할 수 있게 한다.
복조 유닛(1102)이 프로그램을 구성하는 복수의 엘리멘터리 스트림 각각에 대해 수신상태를 판단하는 것을 위에서 설명하였다. 대안으로, 신호처리유닛(1104)은 입력된 비디오 스트림 및 오디오 스트림의 각 TS 패킷에 첨부된 전송 오류 식별자 값을 기반으로 각 엘리멘터리 스트림이 수신되었는가를 판단할 수 있다.
수신장치(1100)가 오디오 출력유닛(1106), 비디오 디스플레이 유닛(1107), 기록유닛(1108), 스트림 출력 IF(1109) 및 AV 출력 IF(1111)를 갖는 것으로 위에서 설명하였지만, 수신장치(1100)가 이들 모든 유닛을 가질 필요는 없다. 수신장치(1100)가 상술한 유닛들(1106-1111) 중 적어도 하나를 구비하는 한, 사용자는 복조 유닛(1102)에 의한 복조 및 오류정정의 결과로서 얻은 트랜스포트 스트림을 사용할 수 있다. 그러므로, 수신장치(1100)는 용도에 따라 임의의 조합으로 상술한 유닛들 중 하나 이상을 갖게 된다.
<트랜스포트 스트림>
트랜스포트 스트림의 바람직한 구조에 대해 아래에서 상세하게 설명한다.
도 12는 바람직한 트랜스포트 스트림 구조를 나타내는 도면이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 트랜스포트 스트림은 각 서비스를 통해 현재 제공된 방송 프로그램(프로그램 또는 프로그램의 일부인 이벤트)을 구성하는 요소인 하나 이상의 엘리멘터리 스트림을 다중화함으로써 얻는다. 엘리멘터리 스트림의 예는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프레젠테이션 그래픽(PG) 스트림, 인터렉티브 그래픽(IG) 스트림을 포함한다. 트랜스포트 스트림에 의해 반송된 방송 프로그램이 영화인 경우에 비디오 스트림은 영화의 주요 화상 및 보조 화상을 나타내고, 오디오 스트림은 영화의 주요 음성 및 그 주요 음성과 합성되는 보조 음성을 나타내며, PG 스트림은 영화의 자막을 나타낸다. 본원에서 사용한 용어 "주요 화상"은 스크린에 정상적으로 프레젠테이션 되는 화상 영상을 말하는 반면에, "보조 화상"은 화상 영상에 삽입된 적은 윈도에 프레젠테이션 되는 화상 영상(예를 들어 영화의 개요를 설명하는 텍스트 영상)을 말한다. IG 스트림은 GUI 구성을 스크린에 나타내서 구성한 쌍방향 디스플레이를 나타낸다.
트랜스포트 스트림에 포함된 각 스트림은 스트림에 특정하게 할당된 PID로 불리는 식별자에 의해 식별된다. 예를 들어 영화의 주요 화상 영상을 반송하는 비디오 스트림은 "0ｘ1011"로써 할당되고, 각 오디오 스트림은 "0ｘ11OO" 내지 "0ｘ111F"중 다른 것으로 할당되고, 각 PG 스트림은 "0ｘ12OO" 내지 "0ｘ121F"중 다른 것으로 할당되고, 각 IG 스트림은 "0ｘ14OO" 내지 "0ｘ141F"중 다른 것으로 할당되고, 영화의 보조 화상 영상을 반송하는 각 비디오 스트림은 "0ｘ1BOO" 내지 "0ｘ1B1F"중 다른 것으로 할당되고, 주요 음성으로 합성되는 보조 음성의 각 오디오 스트림은 "0ｘ1AOO" 내지 "0ｘ1A1F"중 다른 것으로 할당된다.
도 13은 트랜스포트 스트림이 어떻게 다중화되는가를 나타내는 개략도다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 구성된 비디오 스트림(1301)은 PES 패킷 시퀀스(1302)로 변환된 후 TS 패킷 시퀀스(1303)로 변환되는 반면에, 복수의 음성 프레임으로 구성된 오디오 스트림(1304)은 PES 패킷 시퀀스(1305)로 변환된 후 TS 패킷 시퀀스(1306)로 변환된다. 마찬가지로, PG 스트림(1311)은 PES 패킷 시퀀스(1312)로 우선적으로 변환된 후 TS 패킷 시퀀스(1313)로 변환되는 반면에, IG 스트림(1314)은 PES 패킷 시퀀스(1315)로 변환된 후 TS 패킷 시퀀스(1316)로 변환된다. 트랜스포트 스트림(1317)은 TS 패킷 시퀀스(1303, 1306, 1313 및 1316)를 하나의 스트림으로 다중화함으로써 얻는다.
도 14는 비디오 스트림이 PES 패킷의 시퀀스로 어떻게 분할되는가를 상세하게 나타낸다. 도 14에서, 제 1층은 비디오 스트림에 포함된 비디오 프레임의 시퀀스를 도시한다. 도 14에 도시된 화살표(yy1, yy2, yy3 및 yy4)로 표시한 바와 같이, 비디오 스트림의 I 픽처, B 픽처 및 P 픽처인 복수의 비디오 프레젠테이션 유닛은 영상 단위로 PES 패킷의 페이로드에 따로따로 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 갖고 PES 헤더는 대응하는 영상의 디스플레이 시간 및 복호화 시간을 표시하는 PTS(Presentation Time-Stamp) 및 DTS(Decoding Time-Stamp)를 저장한다.
도 15는 트랜스포트 스트림에 최종 로드되는 TS 패킷의 포맷을 나타낸다. TS 패킷은 188 바이트의 고정 길이 패킷이고, 스트림을 식별하는 PID로서 그러한 정보를 포함하는 4 바이트의 TS 헤더 및 실제 데이터를 반송하는 184 바이트의 TS 페이로드를 갖는다. 상술한 PES 패킷은 분할되어 TS 패킷의 TS 페이로드에 저장된다. BD-ROM의 경우에, 각 TS 패킷에는 트랜스포트 스트림에 로드되는 192 바이트의 소스 패킷을 형성하기 위해 4 바이트의 TP 엑스트라(extra) 헤더가 부착된다. TP 엑스트라 헤더는 그 정보를 ATS(arrivals time stamp)로서 포함한다. 그 ATS는 TS 패킷을 디코더의 PID 필터로 이송하길 원하는 시간을 표시한다. 도 15의 최저 층에 도시한 바와 같이, 트랜스포트 스트림은 트랜스포트 스트림의 개시부터 순차적으로 증가하는 번호인 소스 패킷 번호(SPN)를 각각 갖는 소스 패킷의 시퀀스를 포함한다.
비디오, 오디오 및 PG 스트림과 같은 스트림을 저장하는 TS 패킷에 부가해서, 트랜스포트 스트림은 PAT(Program Association Table), PMT(Program Map Table) 및 PCR(Program Clock Reference)을 저장하는 TS 패킷도 포함한다. 트랜스포트 스트림의 PAT는 트랜스포트 스트림에 사용된 PMT의 PID를 표시하며, 그 PAT의 PID는 "0"이다. PMT는 트랜스포트 스트림에 포함된 화상, 음성 및 자막과 같은 각 스트림을 식별하는 PIDs와, 각 PIDs에 의해 식별된 스트림의 속성정보(프레임 레이트, 종횡비 등)를 포함한다. 또한, PMT는 트랜스포트 스트림과 관련되는 각종 디스크립터 형태를 포함한다. 그 디스크립터들 중 하나는 트랜스포트 스트림의 복제가 허여되는가를 표시하는 복제 제어 정보일 수 있다. PCR은 ATS의 시간 축인 ATC(Arrival Time Clock)를 PTS 및 DTS의 시간 축인 STC(System Time Clock)와 동기화하는 정보를 포함한다. 특히, PCR 패킷은 PCR 패킷이 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간을 표시하는 정보를 포함한다.
도 16은 PMT의 데이터 구조를 상세하게 나타내는 도면이다. PMT는 PMT에 포함된 데이터 길이를 표시하는 PMT 헤더에 의해 개시한다. PMT 헤더 뒤에는 트랜스포트 스트림에 관한 디스크립터가 배치된다. PMT에 포함된 디스크립터의 일 예가 상술한 복제 제어 정보다. 디스크립터 뒤에는 트랜스포트 스트림에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보의 피스가 배치된다. 스트림 정보의 각 피스가 대응하는 스트림, 그 스트림의 PID 및 그 스트림의 속성정보(프레임 레이트, 종횡비 등)에 대해 사용된 압축 코덱을 식별하는 스트림 형태를 표시하는 스트림 디스크립터로 구성된다. PMT는 트랜스포트 스트림에 포함된 스트림 수와 같은 수의 스트림 디스크립터로서 포함한다.
기록매체로 기록할 때 예를 들어 트랜스포트 스트림은 트랜스포트 스트림 정보 파일과 함께 기록된다.
도 17은 트랜스포트 스트림 정보 파일의 구조를 나타내는 도면이다. 도 17에 도시한 바와 같이 트랜스포트 스트림 정보 파일은 대응하는 트랜스포트 스트림의 관리정보이며, 트랜스포트 스트림 정보, 스트림 속성정보 및 엔트리 맵으로 구성된다. 트랜스포트 스트림 정보 파일 및 트랜스포트 스트림은 1 대 1의 대응 관계가 있다.
도 17에 도시한 바와 같이, 트랜스포트 스트림 정보는 시스템 전송률, 재생개시시각 및 재생종료시각으로 구성된다. 시스템 레이트 트랜스포트 스트림의 최대 이송률을 나중에 설명하는 시스템 목표 복호화기의 PID 필터에 표시한다. 트랜스포트 스트림은 시스템 전송률을 초과하지 않도록 세트된 간격으로 ATSs를 포함한다. 재생개시시각은 트랜스포트 스트림에서 제 1 비디오 프레임의 PTS에 의해 특정화된 시간으로 세트되는 반면에, 재생종료시각은 트랜스포트 스트림에서 하나의 프레임의 재생 주기를 최종 비디오 프레임에 추가해서 계산한 시간으로 세트된다.
도 18은 트랜스포트 스트림 정보 파일에 포함된 스트림 속성정보의 구조를 나타낸다. 도 18에 도시한 바와 같이, 스트림 속성정보는 트랜스포트 스트림에 포함된 각 스트림의 속성정보의 피스를 포함하고, 각 속성정보에는 대응하는 PID가 등록된다. 즉, 속성정보의 다른 피스는 다른 스트림인 비디오 스트림, 오디오 스트림, PG 스트림 및 IG 스트림에 대해 제공된다. 비디오 스트림 속성정보는 비디오 스트림을 압축하기 위해 사용한 압축 코덱, 비디오 스트림을 구성하는 개별 영상의 해상도, 종횡비, 프레임 레이트 등을 표시한다. 오디오 스트림 속성정보는 오디오 스트림을 압축하기 위해 사용한 압축 코덱, 오디오 스트림에 포함된 채널 수, 오디오 스트림의 언어, 샘플링 주파수 등을 표시한다. 이들 정보의 피스는 플레이어에 의해 재생 전에 복호화기를 초기화하기 위해 사용된다.
본 실시 예에서, 사용자 패킷 정보 파일에 포함된 정보의 피스 중에서 PMT에 포함된 스트림 형태가 사용된다. 특히, 상기 실시 예에서 설명한 동영상 부호화방법 및 장치는 정보의 특정 피스를 PMT 또는 비디오 스트림 속성정보에 포함된 스트림 형태로 세팅하는 단계 또는 유닛을 추가로 포함하도록 변형할 수 있다. 정보의 특정 피스는 실시 예에서 설명한 동영상 부호화방법 및 장치에 의해 생성된다. 상기 구조에 의해 실시 예에서 설명한 동영상 부호화방법 및 장치에 의해 생성된 화상 데이터는 다른 표준에 따르는 화상 데이터와 구별될 수 있다.
도 19는 화상 및 음성 데이터를 반송하는 변조된 신호 또는 방송국(기지국)으로부터의 데이터 방송용 데이터를 수신하는 수신장치(1904)를 포함하는 화상 및 음성출력장치(1900)의 바람직한 구조를 나타낸다. 수신장치(1904)의 구조가 도 11에 도시된 수신장치(1100)와 기본적으로 같다는 것을 알 수 있다. 화상 및 음성출력장치(1900)에는 예를 들어 운용 시스템(OS)이 설치되고, 또한 인터넷 연결을 위한 통신 유닛(1906)(예를 들어 무선 근거리 통신망(LAN) 또는 Ethernet(등록 상표)에 사용하는 장치)이 설치된다. 그 구조에 의해 인터넷을 통해 제공된 하이퍼텍스트(WWW(World Wide Web))(1903)는 화상 및 음성 데이터로부터 디스플레이 영역(1901) 상에 재생된 영상(1902) 또는 데이터 방송에 의해 제공된 데이터와 동시에 디스플레이 영역(1901) 상에 디스플레이될 수 있다. (휴대전화 또는 키보드일 수 있는) 원격제어부(1907)를 동작시킴으로써 사용자는 데이터 방송에 의해 제공된 데이터로부터 재생된 영상(1902) 또는 인터넷을 통해 제공된 하이퍼 텍스트(1903)를 선택할 수 있어서 화상 및 음성출력장치(1900)의 동작을 변화시킨다. 예를 들어 인터넷을 통해 제공된 하이퍼텍스트(1903)를 선택하도록 원격제어부를 동작시킴으로써 사용자는 다른 사이트로 현재 표시된 WWW 사이트를 변화시킬 수 있다. 대안으로, 화상 또는 음성 데이터로부터 재생된 영상(1902) 또는 데이터 방송에 의해 제공된 데이터를 선택하도록 원격제어부(1907)를 동작시킴으로써 사용자는 그 선택된 채널(선택된 방송 프로그램 또는 음성 방송과 같은)을 표시하는 정보를 송신할 수 있다. 이에 응답해서, 인터페이스(IF)((1905)는 원격제어부(1907)로부터 송신된 정보를 취득하여, 수신장치(1904)가 그 선택된 채널 상에 반송된 신호의 복조 및 오류정정에 의해 수신데이터를 얻도록 동작한다. 데이터 수신시에, 수신데이터(1904)는 그 선택된 채널 상에 반송된 신호의 전송방법을 표시하는 정보를 포함하는 제어심벌을 수신하여 전송방법을 표시하는 정보가 얻어진다. 그 정보에 의해 수신장치(1904)는 수신 동작, 복조 방법 및 오류정정 방법에 대해 적절한 환경을 형성할 수 있어서 방송국(기지국)으로부터 송신된 트랜스포트 스트림을 예상대로 수신한다. 상기의 설명은 사용자가 원격제어부(1907)를 사용해서 채널을 선택하는 예에 관한 것이지만, 사용자가 화상 및 음성출력장치(1900)에 제공된 선택 키를 사용해서 채널을 선택하는 예에도 동일한 설명이 적용된다.
또한, 화상 및 음성출력장치(1900)는 인터넷을 통해 동작 될 수 있다. 예를 들어 인터넷에 연결된 단말기는 이미 프로그램된 기록(저장)을 위한 화상 및 음성출력장치(1900)에 환경을 형성하기 위해 사용한다. (그러므로, 화상 및 음성출력장치(1900)는 도 11에 도시한 바와 같이 기록유닛(1108)을 갖는다). 이미 프로그램된 기록을 개시하기 전에, 화상 및 음성출력장치(1900)는 채널을 선택하여, 수신장치(1904)가 선택된 채널 상에 반송된 신호의 복조 및 오류정정에 의해 수신데이터를 얻도록 동작한다. 데이터 수신시에, 수신장치(1904)는 그 선택된 채널 상에 반송된 신호의 전송방법을 표시하는 정보를 포함하는 제어심벌을 수신하여, 전송방법을 표시하는 정보가 얻어진다. 그 정보에 의해 수신장치(1904)가 수신 동작, 복조 방법 및 오류정정 방법에 적절한 환경을 형성할 수 있어서 방송국(기지국)으로부터 송신된 트랜스포트 스트림을 예정대로 수신한다.
요약하면, 본 발명은 디지털방송 네트워크에서 송신하기 위해 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 압축하는 가역 가능한 압축 메커니즘을 제공한다. 특히, 트랜스포트 스트림 패킷을 송신하는 물리 층 파이프가 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자에 따라 선택되고, 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자에는 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자가 대체된다.
본 발명은 디지털방송 네트워크에서 송신하기 위해 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 압축하는 가역 가능한 압축 메커니즘을 제공하여 디지털방송 네트워크에서 전송 효율을 증가시키는 데 효과적이다.
110 TS 패킷
120 TS 패킷 헤더
121 동기화 바이트(동기 바이트)
122 전송오류 표시기
123 페이로드 유닛 개시 표시기
124 전송 우선도
125 패킷 식별자(PID)
126 전송 스크램블링 제어
127 적응 필드 제어
128 연속 카운터
130 TS 패킷 페이로드
201 TS 패킷
210 디 멀티플렉서
220 물리 층 파이프 처리부
230 프레임 맵핑부
240 변조부
250 입력 처리부
260 순방향 오류정정(FEC) 부호화부
270 콘스텔레이션 맵핑부
280 인터리빙부
301 데이터 버스트
302 베이스밴드 패킷 페이로드의 일부
303 베이스밴드 프레임
320 베이스밴드 프레임 헤더
330 나머지
340 베이스밴드 패킷 페이로드
350 패딩
410 NULL 패킷
500 압축 헤더
510 NULL 패킷 표시기
520 이중화 패킷 표시기
600a 송신기
600b 수신기
601 트랜스포트 스트림 패킷의 스트림
610 추출유닛
620 헤더 압축유닛
630 디 멀티플렉서(DEMUX)
640 물리 층 처리유닛
650 송신유닛
660 수신유닛
670 물리 층 처리유닛
680 추출유닛
690 헤더 취득유닛
691 TS 패킷
695 헤더 압축해제유닛
710 송신기
715 송신국
730 개인용 컴퓨터(PC)
740 셋 탑 박스(STB)
750 TV
760 수신기를 갖는 TV
800 송신기
810 디 멀티플렉서(DEMUX)
820 L1 시그널링 처리부
830 프레임 맵핑부
910 P1 시그널링부
920 L1 프리 시그널링부
930 L1 포스트 시그널링부
1000 수신기
1010 물리 층 처리유닛
1020 L1 시그널링 처리부
1030 병합유닛
1100 수신장치
1101 튜너
1102 복조 유닛
1103 스트림 입출력유닛
1104 신호처리유닛
1105 AV 출력유닛
1106 오디오 출력유닛
1107 비디오 디스플레이 유닛
1108 기록유닛
1109 스트림 출력 IF
1110 조작입력유닛
1111 AV 출력 IF
1130, 1140 전송매체
1150 원격제어부
1160 안테나
1301 비디오 스트림
1302, 1305, 1312, 1315 PES 패킷 시퀀스
1303, 1306, 1313, 1316 TS 패킷 시퀀스
1304 오디오 스트림
1311 프레젠테이션 그래픽(PG) 스트림
1314 인터렉티브 그래픽(IG) 스트림
1317 트랜스포트 스트림
1900 화상 및 음성출력장치
1901 디스플레이 영역
1902 영상
1903 하이퍼텍스트
1904 수신장치
1905 인터페이스(IF)
1906 통신유닛
1907 원격제어부

Claims (18)

  1. 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷 형태로 송신하는 방법으로,
    트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 단계로, 상기 헤더는 복수 비트의 기 설정된 길이를 갖는 패킷 식별자를 포함하는 단계와,
    패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 매핑에 따라 상기 트랜스포트 스트림 패킷을 물리 층 파이프로 라우팅시키는 단계로, 상기 맵핑에서, 단일 패킷 식별자 값을 갖는 하나 이상의 트랜스포트 스트림 패킷만이 상기 물리 층 파이프의 각각으로 라우팅되는 단계와,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 내의 상기 패킷 식별자를 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자로 대체하는 단계로, 상기 짧은 패킷 식별자는 1비트의 길이를 갖는 단계를 포함하는 송신방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 시퀀스 번호를 표시하는 4비트 연속 카운터를 더 포함하고,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 내의 상기 연속 카운터를 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 이전에 처리된 패킷의 반복인지를 표시하는 1비트로 이중화된 패킷 표시기로 대체하는 단계를 더 포함하는 송신방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 오류를 갖는지를 표시하는 전송오류 표시기를 더 포함하고,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더로부터 상기 전송오류 표시기를 삭제하는 단계를 더 포함하는 송신방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    헤더 압축 표시기는 각 물리 층 파이프에 대해 시그널링되어, 상기 물리 층 파이프를 사용해서 송신된 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더가 압축되는가를 표시하고, 상기 헤더 압축 표시기는 상기 물리 층 파이프 루프 시그널링 내에 포함되는 송신방법.
  5. 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체로,
    상기 프로그램 코드는 청구항 1에 따른 방법을 수행하도록 적용되는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  6. 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷의 형태로 수신하는 방법으로,
    수신하는 물리 층 파이프로부터 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하는 단계와,
    상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 단계와,
    패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 맵핑에 따라 상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 복수 비트의 기 설정된 길이를 갖는 패킷 식별자 값을 결정하는 단계와,
    상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더에서, 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자를 상기 헤더에 포함된 상기 짧은 패킷 식별자보다 큰비트 길이를 갖는 미리 결정된 패킷 표시기로 대체하는 단계를 포함하는 수신방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷이 이전에 처리된 패킷의 반복인지를 표시하는 1비트로 이중화된 패킷 식별자를 더 포함하고,
    4비트 연속 카운터 값을 결정하는 단계로, 상기 연속 카운터는 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 시퀀스 번호를 표시하는 단계와,
    상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더 내에서 상기 1비트로 이중화된 패킷 표시기를 상기 미리 결정된 4비트 연속 카운터로 대체하는 단계를 더 포함하는 수신방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷이 오류를 갖는지를 표시하는 전송오류 표시기를 상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더에 삽입하는 단계를 더 포함하는 수신방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    헤더 압축 표시기는 각 물리 층 파이프에 대해 시그널링되어, 상기 물리 층 파이프를 사용해서 송신된 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더가 압축되는가를 표시하고, 상기 헤더 압축 표시기는 상기 물리 층 파이프 루프 시그널링 내에 포함되는 수신방법.
  10. 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체로,
    상기 프로그램 코드가 청구항 6에 따른 방법을 수행하기 위해 적용되는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  11. 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷의 형태로 송신하는 장치로,
    트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 추출유닛으로, 상기 헤더는 복수 비트의 기 설정된 길이를 갖는 패킷 식별자를 포함하는 추출유닛과,
    패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 매핑에 따라 상기 트랜스포트 스트림 패킷을 물리 층 파이프로 라우팅시키는 디 멀티플렉서로, 상기 맵핑에서, 단일 패킷 식별자 값을 갖는 하나 이상의 트랜스포트 스트림 패킷만이 상기 물리 층 파이프 각각으로 라우팅되는 디 멀티플렉서와,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더 내의 상기 패킷 식별자를 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자로 대체하는 헤더 압축유닛으로, 상기 짧은 패킷 식별자는 1비트의 길이를 갖는 헤더 압축유닛을 포함하는 송신장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 시퀀스 번호를 표시하는 4비트 연속 카운터를 더 포함하고,
    상기 헤더 압축유닛은 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더 내의 상기 연속 카운터를 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 이전에 처리된 패킷의 반복인지를 표시하는 1비트로 이중화된 패킷 표시기로 대체하도록 더 구성되는 송신장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 오류를 갖는지를 표시하는 1비트 전송오류 표시기를 더 포함하고,
    상기 헤더 압축유닛은 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더로부터 상기 전송오류 표시기를 삭제하도록 더 구성되는 송신장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    헤더 압축 표시기는 각 물리 층 파이프에 대해 시그널링되어, 상기 물리 층 파이프를 사용해서 송신된 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더가 압축되는가를 표시하고, 상기 헤더 압축 표시기는 상기 물리 층 파이프 루프 시그널링 내에 포함되는 송신장치.
  15. 디지털방송 네트워크에서 디지털방송 데이터를 고정 길이의 트랜스포트 스트림 패킷의 형태로 수신하는 장치로,
    수신하는 물리 층 파이프로부터 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더를 식별하는 추출유닛과,
    패킷 식별자 값 및 하나 이상의 물리 층 파이프 간의 대응을 보여주는 기 설정된 맵핑에 따라 상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 복수 비트의 기 설정된 길이를 갖는 패킷 식별자 값을 결정하는 헤더 취득유닛과,
    상기 추출된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더에서, 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 NULL 패킷인지를 최소한 표시하는 짧은 패킷 식별자를 상기 헤더에 포함된 상기 짧은 패킷 식별자보다 큰비트 길이를 갖는 미리 결정된 패킷 표시기로 대체하는 헤더 압축해제유닛을 포함하는 수신장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더는 상기 수신된 트랜스포트 스트림 패킷이 이전에 처리된 패킷의 반복인지를 표시하는 1비트로 이중화된 패킷 식별자를 더 포함하고,
    상기 헤더 취득유닛은 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 시퀀스 번호를 표시하는 4비트 연속 카운터 값을 결정하도록 더 구성되며,
    상기 헤더 압축해제유닛은 상기 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더 내의 상기 이중화된 패킷 표시기를 상기 미리 결정된 4비트 연속 카운터로 대체하도록 더 구성되는 수신장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 헤더 압축해제유닛은, 상기 트랜스포트 스트림 패킷이 오류를 갖는지를 표시하는 1비트 전송오류 표시기를 상기 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더에 삽입하도록 더 구성되는 수신장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    헤더 압축 표시기는 각 물리 층 파이프에 대해 시그널링되어, 상기 물리 층 파이프를 사용해서 송신된 상기 트랜스포트 스트림 패킷의 상기 헤더가 압축되는가를 표시하고, 상기 헤더 압축 표시기는 상기 물리 층 파이프 루프 시그널링 내에 포함되는 수신장치.
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