KR20180076778A

KR20180076778A - 다중화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180076778A
Application number: KR1020160181315A
Authority: KR
Inventors: 신재섭; 류성걸; 박광우; 김효성
Original assignee: 주식회사 픽스트리
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR102652431B1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치는 입력 스트림을 입력 받는 입력 인터페이스, 입력 스트림을 역 다중화하여 단일 스트림을 생성하는 역다중화부, 단일 스트림을 미리 지정된 형식에 따른 스트림인 전환 스트림으로 트랜스코딩하는 코덱 처리부, 전환 스트림을 사용자에 의해 선택된 다중화 규격에 따라 다중화하여 다중화 스트림을 생성하는 다중화부 및 다중화 스트림을 브로드캐스팅하는 전송부를 포함한다.

Description

다중화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHDO FOR MULTIPLEXING}

본 발명은 영상을 다중화하는 기술에 관한 것으로 보다 상세하게는 다양한 규격의 UHD(Ultra High Definition) 영상을 복수의 규격 중 하나에 따른 영상으로 변환하는 다중화 기술에 관한 것이다.

다중화 장치(Multiplexer)는 복수개의 영상 신호와 영상에 관련된 정보(채널 명, 시간정보 등)를 수신하여 원하는 전송 프로토콜에 맞추어 다중화하는 장치이다.

최근 초고품질과 초고해상도를 지원하는 UHD (Ultra High Definition) 방송 서비스가 2014년 이후 확대되고 있다. 특히, 북미 방송 표준인 ATSC 3.0의 표준 제정에 산업계 및 연구기관, 대학의 적극적인 참여로 2017년 표준 완료를 앞두고 있다. 일본의 경우 ARIB 규격의 UHD 방송 서비스 표준을 완료하였다. 또한, 한국에서는 ATSC 3.0을 기반으로 지상파 UHD방송 표준을 2016년 6월 표준(TTAK.KO-07.0127-지상파 UHDTV 방송 송수신 정합)이 제정되었다.

하지만, UHD 방송 표준은 지상파 방송망을 통한 전송 규격과 인터넷 망을 통한 전송 규격이 명확히 제정되어 있을 뿐, 지상파 방송망과 인터넷 망의 연동을 통해 영상을 전송하는 규격이 명확히 제정되어 있지 않다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 UHD 영상을 복수의 규격 중 어느 하나로 변환하여 출력하는 다중화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 입력 스트림을 입력 받는 입력 인터페이스; 상기 입력 스트림을 역 다중화하여 단일 스트림을 생성하는 역다중화부; 상기 단일 스트림을 미리 지정된 형식에 따른 스트림인 전환 스트림으로 트랜스코딩하는 코덱 처리부; 상기 전환 스트림을 사용자에 의해 선택된 다중화 규격에 따라 다중화하여 다중화 트림을 생성하는 다중화부; 및 상기 다중화 스트림을 브로드캐스팅하는 전송부;를 포함하는 다중화 장치가 제공된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 지상파 방송망과 인터넷 망 간 연동을 통해 UHD 영상을 양방향으로 전송할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치를 예시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 영상에 대한 다중화를 수행하는 과정을 예시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 포함하는 역다중화부의 MMTP 역다중화를 처리하는 과정을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 포함하는 역다중화부의 ROUTE 역다중화를 처리하는 과정을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 제공하는 유저 인터페이스를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 입력 장치를 등록하는 과정에 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 입력 장치의 IP를 선택하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 서비스 입력의 확인을 하는 과정에서 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 다중화 출력을 등록하는 과정에서 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 다른 다중화 장치가 다중화를 수행할 Service ID를 선택된 후 출력 등록을 하는 과정에서 표시되는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 다중화된 스트림의 출력을 확인하는 과정에서 표시되는 사용자 인터페이스를 예시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치를 예시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치는 유저 인터페이스 제공부(110), 컴포넌트 별 재 다중화부(115), 율변환부(120), 시간 정보 처리부(125), 입력 인터페이스(130), 역다중화부(135), 코덱 처리부(140), 다중화부(145), 전송부(150), 모니터링부(155), 시그널링 생성 및 인터페이스부(160) 및 DASH 서버(165)를 포함한다.

유저 인터페이스 제공부(110)는 다중화 장치의 제어를 위한 유저 인터페이스를 제공한다. 이 때, 유저 인터페이스 제공부(110)는 통신망 또는 공지된 연결 단자를 통해 연결된 단말, 출력 장치, 입력 장치로 표시 또는 제어할 수 있는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.

컴포넌트 별 재 다중화부(115)는 영상의 각 컴포넌트 별 재 다중화를 수행한다.

율변환부(120)는 영상의 비트율(bit rate)를 조절한다. 예를 들어, MPEG-2 TS에 따른 영상은 CBR(Constant Bitrate)로 신호가 구성되어 있어, 입출력을 균일하게 유지하여야 한다. 또한, MMT등의 규격에서는 VBR(Variable Bitrate)로 구성되어 초당 변화량이 다르게 구성되어야 한다. 율변환부(120)는 출력할 영상의 규격에 따라 영상의 비트율을 조절한다.

시간 정보 처리부(125)는 출력할 영상의 규격에 따라 시간 정보를 변환한다. 예를 들어, MPEG-2 TS는 PCR(Program Clock Reference)에 의한 시간 정보가 구성되나, DASH, ROUTE, MMT 등의 규격은은 UTC 기반의 PTP 시간에 따른 시간 정보가 구성된다. 따라서, 시간 정보 처리부(125)는 입력된 영상의 시간 정보를 출력할 영상의 규격에 맞는 시간 정보로 변환한다.

입력 인터페이스(130)는 하나 이상의 인코더로부터 각 규격에 따라 인코딩된 영상을 수신한다. 예를 들어, 입력 인터페이스(130)는 MMTP, DASH/ROUTE, MPEG-2 TS 등의 방식으로 인코딩되고 다중화 처리된 영상을 수신할 수 있다. 입력 인터페이스(130)는 입력된 영상을 역다중화부(135)로 전송한다.

역다중화부(135)는 입력된 영상의 역다중화를 수행한다. 이 때, 역다중화부(135)는 영상의 규격(예를 들어, ROUTE, MMT, MPEG-2 TS)에 대응하는 역다중화 방식에 따라 역 다중화를 수행하여 영상의 단일 스트림을 생성한다. 역다중화부(135)는 단일 스트림을 코덱 처리부(140)로 전송한다.

코덱 처리부(140)는 역다중화되어 추출된 오디오와 영상 비트스트림을 처리한다. 만약에 출력하고자 하는 영상의 규격이 입력된 영상과 상이할 경우, 지정된 규격에 따른 코덱에 따라 단일 스트림을 디코딩하고, 디코딩된 스트림을 출력할 영상의 규격에 대응하도록 트랜스코딩한 스트림(이하, 출력 스트림이라 지칭)을 생성한다. 코덱 처리부(140)는 출력 스트림을 다중화부(145)로 전송한다.

다중화부(145)는 출력 스트림을 지정된 규격 중 어느 하나로 다중화하고, 다중화된 출력 스트림을 전송부(150)로 전송한다. 예를 들어, 다중화부(145)는 DASH/ROUTE, MMTP 및 MPEG-2 TS 등의 지정된 규격 중 어느 하나에 따라 출력 스트림을 다중화하여 전송부(150)로 전송한다.

전송부(150)는 다중화된 출력 스트림을 외부로 브로드캐스트한다. 따라서, 다중화 장치는 상이한 규격의 고해상도 영상을 수신하더라도 사용자가 원하는 규격으로 다중화하여 외부로 방송할 수 있다.

모니터링부(155)는 역다중화부(135)에서 역다중화한 비디오 및 오디오의 신호를 분석하여 해당 신호가 표준에 정합하는지 판단하는 역다중화 신호 분석 모듈, 시그널링 서버로부터 시그널링 신호를 수신하고, 시그널링 신호가 표준에 정합하는지를 판단하는 시그널링 신호 분석 모듈을 포함한다. 역다중화 신호 분석 모듈 및 시그널링 신호 분석 모듈은 각 신호의 오류가 발견되는 경우, 오류 신호를 오류 로그 및 표시 모듈로 전송한다. 오류 로그 및 표시 모듈은 역다중화 신호 또는 시그널링 신호의 오류가 발생한 시간을 기준으로 로그를 생성하고, 지정된 사용자 인터페이스를 통해 표시한다. 또한, 시그널링 신호 분석 모듈은 시그널링 신호를 시그널링 생성 및 인터페이스부(160)로 전송한다.

시그널링 생성 및 인터페이스부(160)는 시그널링 신호 분석부(155)로부터 수신한 시그널링 신호를 출력 스트림의 규격에 대응하는 시그널링 신호(이하, 출력 시그널링 신호라 지칭)로 변환한다. 시그널링 생성 및 인터페이스부(155)는 출력 시그널링 신호를 다중화부(145)로 전송한다. 다중화부(145)는 출력 시그널링 신호를 전송부(150)로 전송하고, 전송부(150)는 시그널링 신호를 브로드캐스트한다.

DASH 서버(165)는 HTTP 서버, 실시간/VOD MPD 생성 모듈, 실시간/VOD DASH 저장 모듈 및 Adaptive DASH 저장 모듈을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 영상에 대한 다중화를 수행하는 과정을 예시한 순서도이다. 이하 설명하는 각 과정은 다중화 장치의 각 구성요소를 통해 수행되는 과정이나, 발명의 간결하고 명확한 설명을 위해 각 단계의 주체를 다중화 장치로 통칭하도록 한다.

도 2를 참조하면, 단계 210에서 다중화 장치는 영상을 입력 받는 입력 네트워크 및 출력 네트워크를 등록 받는다.

단계 220에서 다중화 장치는 네트워크로부터 스트림이 정상적으로 수신되었는지 판단한다.

단계 220에서 네트워크로부터 스트림이 정상적으로 수신되지 않은 경우, 단계 230에서 다중화 장치는 네트워크에 문제가 있음을 사용자에게 알린다.

단계 220에서 네트워크로부터 스트림이 정상적으로 수신된 경우, 단계 240에서 다중화 장치는 다중화된 스트림을 디먹싱(demuxing)하여 단일 스트림을 생성한다.

단계 250에서 다중화 장치는 단일 스트림에 대한 파싱을 수행한다.

단계 260에서 다중화 장치는 단계 250에서 파싱된 값을 그래프 및 테이블을 통해 출력한다.

단계 270에서 다중화 장치는 출력 서비스를 선택 받는다.

단계 280에서 다중화 장치는 단계 270에서 선택된 서비스의 소스 IP와 네트워크의 물리적 IP가 동일한지 판단한다.

단계 280에서 서비스의 소스 IP와 네트워크의 물리적 IP가 동일하지 않는 경우, 단계 290에서 다중화 장치는 가상 IP를 등록한다.

단계 295에서 서비스의 소스 IP와 네트워크의 물리적 IP가 동일한 경우, 단계 295에서 다중화 장치는 리먹싱된 스트림을 출력한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 포함하는 역다중화부의 MMTP 역다중화를 처리하는 과정을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 포함하는 역다중화부의 ROUTE 역다중화를 처리하는 과정을 예시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치는 MMTP와 ROUTE와 같이 상이한 다중화 방식을 통해 전송된 스트림을 역 다중화하여 단일 스트림을 생성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 제공하는 유저 인터페이스를 예시한 도면이다.

도 5를 참조하면, Toolbar 윈도우(510)는 다중화 장치의 조작을 위한 버튼이 배치된 사용자 인터페이스이다. Input list 윈도우(520)는 스트림이 입력되는 네트워크 디바이스의 정보를 표시하는 윈도우일 수 있다. Input property 윈도우(530)는 입력 스트림의 SLT 및 Service 세부항목을 표시하는 윈도우일 수 있다. Status 윈도우(540)는 입출력 스트림의 bitrate를 그래프로 출력하는 윈도우일 수 있다. Log 윈도우(550)는 프로그램의 변경사항 및 상태를 텍스트로 출력하는 윈도우일 수 있다. Output list 윈도우(560)는 스트림이 출력되는 네트워크 디바이스의 정보를 표시하는 윈도우일 수 있다. Output property 윈도우(570)는 출력 스트림의 SLT 및 Service 세부항목을 표시하는 윈도우일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 입력 장치를 등록하는 과정에 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 입력 장치의 IP를 선택하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 다중화 장치는 사용자 인터페이스를 통해 입력 장치의 IP를 선택함을 통해 입력 장치를 선택하는 과정을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 서비스 입력의 확인을 하는 과정에서 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 다중화 출력을 등록하는 과정에서 표시하는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 다른 다중화 장치가 다중화를 수행할 Service ID를 선택된 후 출력 등록을 하는 과정에서 표시되는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치가 다중화된 스트림의 출력을 확인하는 과정에서 표시되는 사용자 인터페이스를 예시한 도면이다.

도 8 내지 도 11과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중화 장치는 사용자 인터페이스(예를 들어, 메뉴)를 사용자가 선택하는 입력을 통해 서비스 입력, 다중화 출력의 등록, 출력 등록, 다중화된 스트림의 출력을 확인하는 과정을 수행할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 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 실시 예는 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.

Claims

입력 스트림을 입력 받는 입력 인터페이스;
상기 입력 스트림을 역 다중화하여 단일 스트림을 생성하는 역다중화부;
상기 단일 스트림을 미리 지정된 형식에 따른 스트림인 전환 스트림으로 트랜스코딩하는 코덱 처리부;
상기 전환 스트림을 사용자에 의해 선택된 다중화 규격에 따라 다중화하여 다중화 스트림을 생성하는 다중화부; 및
상기 다중화 스트림을 브로드캐스팅하는 전송부;
를 포함하는 다중화 장치.