WO2019074341A1 - 멀티미디어 서비스 시스템에서 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

멀티미디어 서비스 시스템에서 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019074341A1
WO2019074341A1 PCT/KR2018/012114 KR2018012114W WO2019074341A1 WO 2019074341 A1 WO2019074341 A1 WO 2019074341A1 KR 2018012114 W KR2018012114 W KR 2018012114W WO 2019074341 A1 WO2019074341 A1 WO 2019074341A1
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source
fec
repair
symbol
packet
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PCT/KR2018/012114
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배재현
소영완
김동연
양현구
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving a broadcast service including a packet generated using an application layer forward error correction (AL-FEC) scheme in a multimedia service system.
  • A-FEC application layer forward error correction
  • A-FEC Application Layer Forward Error Correction
  • A-FEC is a technique in which redundant information that enables a transmitting apparatus to recover information lost in a network from a receiving apparatus is received To the device.
  • the redundant information may be generated using an algorithm previously agreed between the transmitting apparatus and the receiving apparatus.
  • the algorithm generates redundant information in a unit called a repair block by using original information of a unit referred to as a source block as an input.
  • the algorithm does not generate the entire repair block according to the algorithm, It is possible to generate repair symbols constituting the block as needed.
  • the additional information necessary for the receiving apparatus to recover the lost information by applying the algorithm is transmitted from the transmitting apparatus to the receiving apparatus.
  • the AL-FEC code indicates how the repair symbol constituting the repair block has a relation with the source symbols constituting the source block.
  • a typical AL-FEC code generates individual repair symbols in a manner that selects one or more source symbols from the entire source block and computes their binary sum. At this time, the process of selecting the one or more source symbols is designed without considering the individual characteristics of the source symbols. However, the original information may have different priorities, and the AL-FEC code may be designed to perform the process of selecting the one or more source symbols in consideration of the priority.
  • the original information may have different order of input of the source packet and order of the symbols in the source symbol block when generating the source symbol block according to the AL-FEC algorithm, and the order of the source packets and the source symbols in the source symbol block
  • the AL-FEC code can be designed to align. In this case, additional apparatus and procedures not required in the general AL-FEC code are required in the transmitting apparatus and the receiving apparatus.
  • the present invention provides a method and apparatus for transmitting and receiving a broadcast service including a packet generated using an AL-FEC technique in a multimedia service system.
  • the present invention provides a method and apparatus for transmitting / receiving a broadcast service including identification information indicating a FEC technique used in packet coding in a multimedia service system.
  • a method comprises: A method for transmitting a broadcast service in a transmitter, the method comprising: determining one FEC technique for a broadcast service among a plurality of forward error correction (FEC) techniques; Configuring a signaling message to include an identifier indicating the determined FEC scheme; And transmitting the structured signaling message, wherein the plurality of FEC techniques include an adaptive FEC scheme, and the adaptive FEC scheme is applied to a source flow that is divided into one or a plurality of source symbol blocks And each of the one or a plurality of source symbol blocks divided from the source flow includes a plurality of source symbol subblocks having different priorities from each other.
  • FEC forward error correction
  • Another method comprises: A method for receiving a broadcast service in a receiving apparatus, the method comprising: receiving a signaling message from a transmitting apparatus; And identifying an identifier indicating one FEC technique for a broadcast service among a plurality of forward error correction (FEC) techniques included in the signaling message, wherein the plurality of FEC techniques
  • the adaptive FEC scheme may be applied to a source flow that is divided into one or a plurality of source symbol blocks, and each one or a plurality of source symbol blocks, And a plurality of source symbol subblocks having different priorities.
  • An apparatus for transmitting a broadcast service comprising: a forward error correction (FEC) technique for determining an FEC scheme for a broadcast service among a plurality of forward error correction (FEC) schemes;
  • FEC forward error correction
  • the plurality of FEC techniques comprise an adaptive FEC technique and the adaptive FEC technique comprises a source flow that is divided into one or more source symbol blocks, And each of the one or a plurality of source symbol blocks divided from the source flow includes a plurality of source symbol subblocks having different priorities.
  • a receiving apparatus for receiving a broadcasting service comprising: a receiving unit for receiving a signaling message from a transmitting apparatus; a forward error correction (FEC) technique included in the signaling message;
  • FEC forward error correction
  • the plurality of FEC techniques comprise an adaptive FEC technique and the adaptive FEC technique may be applied to a source flow that is divided into one or more source symbol blocks, ,
  • Each of the one or a plurality of source symbol blocks divided from the source flow includes a plurality of source symbol subblocks having different priorities.
  • FIG. 1 illustrates a structure to which an AL-FEC scheme is applied in an MMT-based system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 illustrates an example of a two-stage FEC coding structure applied to an MMT-based system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an LA-FEC coding structure having two layers applied to an MMT-based system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a coded symbol block coded by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode0 according to an MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode1 by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode2 according to an MMT FEC scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a result of rearranging source symbol blocks generated by an MMT FEC scheme according to an embodiment of the present invention on the basis of priority of source packets;
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a source symbol block and a repair symbol block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a process of generating a repair symbol block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a FEC decoding process in a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an FEC source packet format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an FEC repair packet format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates an example of a source FEC payload ID format included in an FEC source packet according to an embodiment of the present invention
  • 15 is a diagram illustrating an example of an SS_ID setting method when the LA-FEC scheme according to an embodiment of the present invention is used;
  • 16 is a diagram illustrating an example of a repair FEC payload ID format according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating a standard format of an extension header provided by an MMTP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram showing another example of a repair FEC payload ID format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a method of transmitting a packet using an AL-FEC technique in a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 25 is a diagram illustrating an example of a method of receiving a packet using an AL-FEC technique in a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s).
  • the functions mentioned in the blocks may occur out of order. For example, two blocks shown in succession may actually be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
  • " part " used in the present embodiment means a hardware component such as software or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) Lt; / RTI >
  • &Quot; to &quot may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors.
  • 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functions provided within the components and components may be further combined with a smaller number of components and components, or further components and components.
  • the components and components may be implemented to play back one or more central processing units (CPUs) within a device or a secure multimedia card.
  • CPUs central processing units
  • multimedia service system to which the embodiment of the present invention is applied will be described as an example based on an MMT (MPEG media transport) system, which is a moving picture experts group (MPEG) media transmission technique, for convenience of description.
  • MMT MPEG media transport
  • MPEG moving picture experts group
  • the embodiments of the present invention can be applied to other service systems and services other than the MMT system, without departing from the scope of the present disclosure, and can be made by a person skilled in the art .
  • FIG. 1 shows a structure in which an AL-FEC scheme is applied in an MMT-based system according to an embodiment of the present invention.
  • MMT-based systems provide reliable transmission using AL-FEC techniques in an IP (internet protocol) network environment.
  • an MMT application 110 determines MMT assets to be transmitted by an AL-FEC in an MMT package and inputs the MMT assets to the MMT protocol 120. Also, the MMT application 110 determines FEC configuration information related to the AL-FEC technique and inputs the FEC configuration information to the MMT FEC scheme 130.
  • the FEC configuration information includes at least one of a number of FEC source flows for protecting the Assets, identification information of an FEC encoded packet flow, an FEC encoding structure, and an FEC code At least one of them.
  • one FEC source flow protects one or more Assets
  • the FEC source flow consists of source packets carrying the one or more Assets.
  • the FEC source flow and the FEC configuration information are communicated to the MMT FEC Scheme 130.
  • the MMT FEC scheme 130 is an element block constituting a transmission function, and may be configured as an FEC encoding unit in a transmission apparatus.
  • the MMT FEC Scheme 130 generates repair symbols that constitute one or more FEC repair flows using one or more FEC codes, splits the FEC source flow into source packet blocks, and generates source symbol blocks .
  • the MMT protocol 120 packetizes the inputted Assets into MMT payloads (MMTPs) and adds a MMT packet header to generate a source packet. Then, the MMT protocol 120 inputs the MMT FEC scheme 140 as a source packet block unit composed of a predetermined number of source packets.
  • the MMT FEC Scheme 140 generates a source symbol block from each source packet block input according to a given source symbol block generation method based on the FEC configuration information input from the MMT application 110.
  • the source symbol block generation method according to the embodiment of the present invention is given as FEC configuration information and the MMT FEC scheme 130 includes the source symbol block generation method according to the embodiment of the present invention in the FEC configuration information.
  • the MMT FEC Scheme 130 that generates the source symbol block inputs the FEC code 140 to the FEC code 140 and the FEC code 140 uses the FEC code algorithm (for example, the FEC code algorithm described in ISO / IEC 23008-10, for example) ), And inputs the repair symbol block to the MMT FEC Scheme 130.
  • the MMT FEC Scheme 130 is a block diagram of the MMT FEC Scheme 130, and FIG.
  • the MMT FEC Scheme 130 generates the FEC payload ID for the source symbol block and the repair symbol block and inputs the repair symbols received from the FEC code 140 to the MMT Protocol 120.
  • the MMT protocol 120 adds the source FEC Payload ID to the source packet using the input repair symbols and the FEC Payload ID to generate the FEC source packet, adds the repair FEC Payload ID to the repair symbol, Header and an MMT packet header are added to generate an FEC repair packet.
  • the MMT protocol 120 then transmits the generated FEC source packet and the FEC repair packet to a receiving device via a transport layer 150 and an IP layer 160 such as UDP (user datagram protocol).
  • UDP user datagram protocol
  • the FEC source packet is generated in units of source packet blocks for the purpose of easy explanation, and the FEC repair packet is generated and transmitted.
  • the source packet in which the MMT protocol 120 is generated is the MMT FEC scheme 130
  • the source FEC payload ID is generated and transmitted as an FEC source packet
  • the MMT FEC Scheme 130 stores the source packet in the internal memory, and then inputs the last source packet for the source packet block Generates a source symbol block from the source packet block at the instant of reception, generates a parity symbol block by the FEC code 140, inputs the generated parity symbol block to the MMT Protocol 120 together with the FEC payload ID, It is preferable to transmit them after they are generated.
  • the MMT protocol of the receiving device (not shown in the drawing and including the corresponding configuration of the transmitting device of FIG. 1) transmits one or more FEC repair flows related to the FEC source flow and the FEC source flow to the MMT FEC Scheme.
  • the MMT FEC Scheme included in the receiving apparatus may be configured as an FEC decoding unit in the receiving apparatus.
  • the MMT FEC scheme in the receiving apparatus attempts to restore the lost MMTP packets and delivers the restored MMTP packets to the MMT protocol.
  • the MMT FEC Scheme 130 described in FIG. 1 may operate in two different modes. That is, the FEC payload ID mode 0 indicates a mode in which the source FEC payload ID is added to the MMTP packet, and the FEC payload ID mode 1 indicates a mode in which no modification is applied to the MMTP packet.
  • the MMT FEC Scheme 130 may configure the multi-level packets including the layered or non-layered media data using the FEC encoding structure included in the FEC configuration information input from the MMT application 110. This makes it possible to apply as many protection levels as necessary to each Asset that constitutes one FEC source flow.
  • the FEC source flow may be an MMTP subflow conveying signaling messages.
  • An example of the FEC coding structure includes a two-stage FEC coding structure and a layer-aware FEC (LA-FEC) coding structure to be described later.
  • LA-FEC layer-aware FEC
  • FIG. 2 shows an example of a two-stage FEC coding structure applied to an MMT-based system according to an embodiment of the present invention.
  • one source packet block in the two-stage FEC encoding structure can be divided into M (> 1) source packet blocks.
  • the method of generating source symbol blocks according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4 to FIG.
  • the i-th source symbol block is coded using a first FEC code.
  • a single source symbol block is generated by concatenating M divided source symbol blocks, and is encoded using a second FEC code.
  • M repair symbol blocks P1 are generated in the process of coding the M divided source symbol blocks using the first FEC code and the single source symbol block is coded using the second FEC code
  • One repair symbol block P2 is generated.
  • FIG. 3 shows an example of an LA-FEC coding structure having two layers applied to an MMT-based system according to an embodiment of the present invention.
  • a base representation (BR) of a base layer is data that can be decoded independently from a media codec
  • an enhancement representation (ER) of an enhancement layer is data dependent on a BR.
  • the LA-FEC coding structure is an FEC coding structure specialized for layered media data (e.g., SVC, MVC, etc.).
  • the LA-FEC encoding scheme utilizes the association between media layers, and each media layer has an associated FEC repair flow. Wherein the FEC repair flow protects both the data of the associated media layer and all media layers (hereinafter referred to as complementary layers) on which the associated media layer depends.
  • source packets including data of each media layer are grouped into different source symbol blocks for each layer.
  • the source symbol block used in the process of generating the repair symbols constituting one FEC repair flow includes a source symbol block composed of the data of the media layer associated with the FEC repair flow and a source symbol block composed of the supplementary layer data of the associated media layer Are combined.
  • the combination of the source thimble blocks composed of the data of the different layers follows the hierarchical structure of the media. That is, each source symbol block is followed by a source symbol block composed of supplementary layer data of the media data included in the source symbol block.
  • the coded symbol block generated based on the FEC coding structure as shown in FIG. 2 or 3 is composed of the source symbol block and the repair symbol block generated in the source symbol block.
  • the source symbol block is configured according to a scheme promised by a transmitter and a receiver, and a multimedia service system according to an embodiment of the present invention defines one or more source symbol block generation methods, selects one of them, Blocks can be created.
  • a source symbol block generation method will be referred to as a source symbol block generation mode (SSBG mode).
  • the SSBG mode selected by the transmitting apparatus is transmitted to the receiving apparatus through a signaling message.
  • FIG. 4 shows an example of a coded symbol block encoded by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention.
  • an encoding symbol block includes a source symbol block including K source symbols and a repair symbol block including P repair symbols.
  • the lengths of all source symbols and repair symbols included in the coded symbol block are equal to T bytes.
  • the FEC source flow is divided and protected on a source packet block basis.
  • Source packets included in the source packet block may have a fixed or variable length, and the source packet block is converted into a source symbol block according to an SSBD mode to be described later for FEC coding.
  • the MMT FEC Scheme may use three types of SSBG modes defined by ssbg_mode0, ssbg_mode1 and ssbg_mode2 at the time of source symbol block generation.
  • the ssbg_mode0 may be used when all MMTP packets have the same length
  • ssbg_mode1 and ssbg_mode2 may be used when the MMTP packet has a variable length.
  • FIG. 5 shows an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode0 by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention.
  • the source symbol block coincides with the source packet block. This indicates that the number of MMTP packets included in the source packet block is exactly equal to the number of source symbols included in the source symbol block and that the i-th MMTP packet of the source packet block is the same as the i-th symbol of the source symbol block.
  • FIG. 6 shows an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode1 by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a source symbol block in ssbg_mode1 is generated in the same manner as ssbg_mode0, except that each source symbol can include a length of an MMTP packet associated with the corresponding source symbol and, if necessary, a padding byte. That is, the number of MMTP packets included in the source packet block is the same as the number of source symbols included in the source symbol block associated with the source packet block.
  • the i-th source symbol starts with two octets arranged in network byte order (upper octet first) indicating the length of the i-th MMTP packet of the associated source packet block, followed by the octets of MMTP packet #i, It is filled with 0 octets.
  • the source symbols included in each source symbol block may include a padding byte (00h) at the end.
  • FIG. 7 shows an example of a source symbol block generated based on ssbg_mode2 by the MMT FEC Scheme according to an embodiment of the present invention.
  • one source symbol block in ssbg_mode2 includes a source symbol Kss generated from a source packet block including Ksp source packets, which may include a padding byte 00h. All source symbols include the same N symbol elements, which means that one source symbol block consists of N * Kss symbol elements.
  • the MMTP packet # 0 of the source packet block is located in the first s0 symbol elements of the associated source symbol block.
  • the first two bytes of the first symbol element of the s0 symbol elements start with two octets of the network byte order indicating the length of the MMTP packet # 0, and the octaves of the MMTP packet # 0 are filled in thereafter, ≪ / RTI >
  • a single source symbol block for the second FEC code in the two-stage coding structure and the LA-FEC coding structure is generated by concatenating all the source symbol blocks generated from the divided M source packet blocks.
  • the lengths of the five MMTP packets are 34, 30, 56, 40 and 48 bytes, respectively, and they are arranged in a source symbol block composed of 8 source symbols.
  • the source symbol blocks generated according to the SSBG mode in the MMT FEC scheme according to the embodiment of the present invention can be rearranged, and repair symbol blocks are generated based on the rearranged source symbol blocks.
  • the number of source symbols constituting the rearranged source symbol block and the number of source symbols constituting the related source symbol block are the same.
  • the priorities of the source packets associated with the source symbols in the source symbol block can be considered. For example, when the source packets constituting the source packet block have N different priorities, the source symbol blocks generated from the source packet block may be rearranged into N prioritized groups. The priority of each group is arranged such that the source symbols associated with the source packet having the lowest priority value are arranged ahead and the order of the symbols in each group is rearranged according to the order of the input source packets. For example, when using the MMT, the priority of the source packets may be obtained from the following information:
  • the MMT FEC Scheme can rearrange the source symbols in the source symbol block taking into account the priority of the source packet.
  • the MMT FEC Scheme includes a buffer for reordering the source symbols in the source symbol block, and the buffer can buffer the source symbols until the source symbol block is completed in the FEC encoding.
  • the buffer does not transmit the corresponding source symbols and performs buffering until the source symbol block is completed.
  • the positions of the source symbols in the source symbol block can be rearranged according to the priority of the source packets as shown in FIG.
  • FIG. 8 shows an example of a result of rearranging source symbol blocks generated by the MMT FEC scheme according to an embodiment of the present invention based on priority of source packets.
  • a source symbol block is generated in the order in which source packets are input.
  • the source symbol blocks # 1 to # 9 are input when the source symbol block is generated, they are stored in the buffer in the order of the source packets # 1 to # 9.
  • all the source symbols included in the source symbol block have two priorities (Class 1, Class 2) according to the priority of the source packets. Therefore, based on the two priorities, the MMT FEC scheme rearranges the FEC code and the source symbols stored in the buffer in the source symbol block.
  • source symbol subblocks are generated in the source symbol for each priority.
  • Source packets # 1, # 3, # 5, and # 7 are rearranged in the first source symbol subblock, And the remaining source symbols are located in the second source symbol subblock.
  • a repair symbol block including repair symbols is generated based on the rearranged source symbol blocks after rearrangement of the source symbols in the source symbol block.
  • the source symbol block and the repair symbol block according to the embodiment of the present invention are each composed of two or more source symbol subblocks and repair symbol subblocks. 9, the number of the source symbol subblocks constituting the source symbol block and the number of the repair symbol subblocks constituting the repair symbol block associated therewith are the same.
  • Each repair symbol sub-block has associated one or more source symbol sub-blocks, and the repair symbol contained in the repair symbol sub-block is generated using the source symbols selected in the associated source symbol sub-blocks.
  • the priority of the source packet associated with the source symbol may be taken into account when dividing the source symbol block into source symbol subblocks. For example, when the source packets constituting the source packet block have N different priorities, the source symbol block generated in the source packet block may be composed of N source symbol subblocks.
  • each repair symbol subblock has associated one or more source symbol subblocks, and the repair symbol subblocks included in the repair symbol subblock The repair symbol is generated using the source symbols selected in the associated source symbol subblocks as in the example shown in FIG.
  • FIG. 9 shows an example of a source symbol block and a repair symbol block according to an embodiment of the present invention.
  • a source symbol block 910 is composed of a source symbol subblock # 1 911 and a source symbol subblock # 2 912
  • a repair symbol block 920 is composed of a repair symbol subblock # 1 921) and a repair symbol subblock # 2 (922).
  • all the source symbols included in the source symbol block 910 must belong to one of the source symbol subblock # 1 1311 or the source symbol subblock # 2 912.
  • all the repair symbols included in the repair symbol block 920 must belong to one of the repair symbol subblocks of the repair symbol subblock # 1 921 or the repair symbol subblock # 2 922.
  • FIG. 10 shows an example of a process of generating a repair symbol block according to an embodiment of the present invention.
  • the repair symbol subblock # 1 921 is generated by applying the FEC algorithm # 1 1010 to the source symbol subblock # 1 911.
  • the repair symbol subblock # 2 922 is generated by applying the FEC algorithm # 2 1020 to the source symbol subblock # 1 911 and the source symbol subblock # 2 912.
  • the FEC code outputs repair symbols by receiving a source symbol block composed of N source symbol subblocks, and the repair symbol constitutes a repair symbol block composed of N repair symbol subblocks.
  • the i-th source symbol sub-block of the source symbol sub-block is defined as SSB [i] and the number of source symbols included in the SSB [i] is defined as SSBL [i].
  • the i-th repair symbol sub-block of the repair symbol subblock is defined as RSB [i]
  • the number of repair symbols included in RSB [i] is defined as RSBL [i].
  • a function representing a repair symbol included in RSB [i] and a rule for assigning a serial number to the generated repair symbols is defined as FEC_algo # i ().
  • RSB [1] FEC_algo # 1 (SSB [1]; SSBL [1], RSBL [
  • RSBL [2] FEC_algo # 2 (SSB [1], SSB [2]; SSBL [
  • RSB [N] FEC_algo # N (SSB [1], ..., SSB [N] )
  • SSBL [1], ..., SSBL [i], and RSBL [1] using the source symbols included in SSB [ , ..., RSBL [i] are used as parameters to output the values and serial numbers of the repair symbols constituting RSB [i].
  • an MMT FEC technique for protecting an MMTP packet with an FEC code having the constraint condition is defined as an adaptive FEC technique.
  • the adaptive FEC scheme is used for encoding FEC source flows (i.e., FEC source packets) having different priorities.
  • FEC source flows i.e., FEC source packets
  • a source FEC payload ID and a repair FEC payload ID are generated.
  • the source FEC payload ID and the repair FEC payload ID must be transmitted to each packet at the same time.
  • the receiving apparatus can then decode the packet using the FFSRP_TS value in the corresponding source FEC payload ID.
  • the value of the FFSRP_TS indicates the time for transmitting the packet in the transmitting apparatus and follows the timestamp value of the packet header.
  • the time of the FEC decoding buffer is calculated using the protection_window_time value in the FEC message in the timestamp value in the packet header and the payload ID.
  • the source packet can not be transmitted.
  • the source packet is not transmitted to the receiving device and is delayed until the source FEC payload ID is generated.
  • the transmitting apparatus transmits to the receiving apparatus the order of the inputted source packets after the source FEC Payload ID is generated. In this case, the FFSRP_TS value in the source FEC payload ID in the first source packet is transmitted to the receiving device after the completion of the source symbol block.
  • the transmitting apparatus buffers the packet with a separate buffer, and performs a coding process.
  • a separate Re-order Buffer Delay (RBD) can be calculated using the following Equation (1).
  • Encoder Reorder buffer delay time (RBD) duration of source symbol block (MPU Duration * number of MPUs constituting source symbol block)
  • the length of the source packet is set according to the asset, and a predefined value is used according to the type of the asset, or the transmitting device transmits the signal to the receiving device using a separate signaling message. Also, the delay time due to rearrangement of the source symbols in the source symbol block after generation of the source symbol block is not considered.
  • the source FEC packet is transmitted, the corresponding information is reflected as the time stamp value of the packet header, and the information is also transmitted as the FFSRP_TS value in the source FEC payload ID, thereby transmitting separate information to the receiving apparatus There is no need.
  • the reordering buffer delay time of the encoding unit becomes 1 second. Therefore, if the basic transmission time of the packet is 12 seconds before the AL-FEC technique is used, the transmission time in the packet header and the payload ID after the FEC technique in which the order of the packet and the symbol are different, 1 second.
  • the receiving apparatus can utilize the packet transmission time during decoding. Specifically, the receiving apparatus can perform the FEC decoding process as shown in FIG.
  • the receiving apparatus 1100 includes an MMT FEC Scheme for FEC decoding.
  • the MMT FEC scheme may include an AL-FEC decoding buffer 1102, a de-jitter buffer 1104, and a decapsulation buffer 1106.
  • the receiving apparatus 1100 receives AL-FEC encoded packets P,..., S, S, S from a transmitting apparatus through a transmission network. Then, the AL-FEC decoding buffer 1102 performs AL-FEC decoding on the received packets and outputs the decoded AL-FEC to the demodulator buffer 1104.
  • the packets output from the demodulator buffer 1504 are output at the same time point by applying a preset fixed end-to-end delay value D to include the jitter, 0.0 > 1106 < / RTI >
  • the receiving device buffers the received packet with a separate buffer, and then decodes the received packet.
  • the reorder buffer delay time for reordering the received source symbols upon decoding may be calculated using the following Equation (2).
  • Decoder unit Reorder buffer delay time (RBD) source and repair symbol block size (bytes) / maximum bit rate
  • the maximum bit rate is set for each asset, and a predefined value is used according to the type of Asset, or the transmitter transmits the signal to the receiver using a separate signaling message.
  • Source and repair symbol block sizes may be calculated based on AL-FEC configuration information received in the form of an AL-FEC message as shown in Equation (3) below.
  • the AL-FEC configuration information includes a 'length of repair symbol', a 'maximum value k for the recovery flow', and a 'maximum value for recovery flow' to be used for calculating the maximum size of the AL-FEC decoding buffer.
  • the value p ' the length of the recovery symbol is a unit of byte, k is defined as a maximum number of source symbols, and p is defined as a maximum number of recovery symbols.
  • Source and repair symbol block size length of recovery symbol x (k + p)
  • the receiving apparatus receives the source FEC packet at the time of decoding and receives the source and repair FEC packet by the reorder buffer delay time and decodes it based on the received information. do.
  • the receiving apparatus must buffer the source and repair symbols by the Reorder buffer delay time, generate the corresponding source symbol block and the repair symbol block, rearrange the source symbols in the source symbol block based on the priority information, and perform decoding .
  • One of the two transmission packet formats is an FEC source packet format for transmitting a source packet and the other is an FEC repair packet format for transmitting a repair symbol.
  • the FEC source packet is a form in which a source FEC payload ID is added to an MMTP packet, and the FEC repair packet format includes an MMTP packet header, a repair FEC payload ID, and one or more repair symbols .
  • the source FEC payload ID included in the FEC source packet provides information for identifying the source symbol or symbol element carried by the FEC source packet.
  • the repair FEC payload ID included in the FEC repair packet provides information for identifying the repair symbol (s) and the related source packet block included in the FEC repair packet.
  • FIG. 12 shows an example of an FEC source packet format according to an embodiment of the present invention.
  • the FEC source packet includes an MMTP packet header, an MMTP payload header, an MMTP payload data, and a source FEC payload ID.
  • the source packet protected by the MMT FEC technique may include the MMTP packet header, the MMTP payload header, and the MMTP payload data of FIG.
  • FIG. 13 shows an example of an FEC repair packet format according to an embodiment of the present invention.
  • an FEC repair packet may include an MMTP packet header, a repair FEC payload ID, and one or more repair symbol (s). If ssbg_mode0 or ssbg_mode1 is used, the FEC repair packet may contain only one repair symbol. On the other hand, if Ssbg_mode2 is used, the FEC repair packet may contain one or more repair symbols. Also, all the FEC repair packets except the last FEC repair packet among the FEC repair packets included in the FEC repair packet block should include the same number of repair symbols.
  • the transmitting apparatus using the MMT FEC scheme must transmit the FEC source packet received from the receiving apparatus and the information necessary for performing the lost source packet restoring function using the FEC repair packet. Then, the necessary information is defined as FEC configuration information.
  • the FEC configuration information may be transmitted in a FEC source / repair packet according to its use and characteristics, or as a signaling message transferred in a separate packet excluding the FEC source / repair packet.
  • the source FEC payload ID may be included in the last part of the FEC source packet as an example of the FEC source packet format shown in FIG.
  • FIG. 14 shows an example of a source FEC payload ID format included in an FEC source packet according to an embodiment of the present invention.
  • the source FEC payload ID format includes an SS_ID field and an FFSRP_TS field.
  • An example of the usage of the SS_ID field and the FFSRP_TS field is as follows.
  • SS_ID (32 bits) - indicates a sequence number that can identify source symbols included in the FEC source packet. This serial number returns to zero after the maximum value.
  • the lowest SS_ID of the source symbol block should be equal to SS_ID_max + 1. Where SS_ID_max is the highest SS_ID of the preceding source symbol block of all flows.
  • FIG. 15 shows an example of a SS_ID setting method when the LA-FEC scheme according to an embodiment of the present invention is used.
  • the first SS_ID of the same source symbol block in each flow can be used as a synchronization point of all source symbol blocks in all flows.
  • FFSRP_TS (4 bytes) - FFSRP_TS consists of TS_Indicator (1 bit) and FP_TS (31 bits).
  • FP_TS 31 bits
  • FP_TS 31 bits
  • the following FP_TS 31 bits is for the FEC source or recovery packet block of a two-stage FEC encoding structure.
  • FP_TS (31 bits) - FP_TS indicates the remaining 31 bits excluding the most significant bit (MSB) in the 32-bit time stamp existing in the packet header of the MMTP packet transmitted first in the related FEC source / .
  • the FFSRP_TS may be optionally present.
  • a signaling message transmitted as a separate packet excluding the FEC source / repair packet may include a flag indicating whether the FFSRP_TS is present.
  • the repair FEC payload ID may exist after the MMTP packet header in the FEC repair packet as an example of the FEC repair packet format shown in FIG.
  • FIG. 16 illustrates an example of a repair FEC payload ID format according to an embodiment of the present invention.
  • the repair FEC payload ID format includes an SS_Start field, an RSB_length field, an RS_ID field, an SSB_length field, and an FFSRP_TS field.
  • An example of usage of each field is as follows.
  • SS_Start (32 bits) - Indicates the boundary of the associated source symbol block. If ssbg_mode0 or ssbg_mode1 is used, it is set to the serial number of the first source symbol of the associated source symbol block. If ssbg_mode2 is used, it is set to the serial number of the first symbol element of the associated source symbol block.
  • RSB_length (24 bits) - RSB_length is the number of repair symbols constituting the repair symbol block including the repair symbol transmitted in the corresponding FEC repair packet.
  • RS_ID 24 bits
  • RS_ID 24 bits
  • SSB_length [N] (N * 24 bits) -
  • N is 1 and SSB_length is the number of source symbols included in the associated source symbol block (ssbg_mode0 or ssbg_mode1 ) Or the number of source symbol elements included in the associated source symbol block (in the case where ssbg_mode2 is used, excluding the entire source symbol element composed of padding).
  • N should be equal to the number of complementary layers + 1
  • SSB_length [i] is the number of source symbols (ssbg_mode0 or ssbg_mode1) included in the associated source symbol block of the i- Or the number of symbol elements included in the associated source symbol block of the i-th flow (in the case where ssbg_mode2 is used, the entire source symbol element constituted by padding is excluded). That is, SSB_length [N] represents length information corresponding to each of the source symbol subblocks.
  • FFSRP_TS (4 bytes) -TS_Indicator (1 bit) and subsequent FP_TS (31 bits).
  • FP_TS 31 bits
  • FP_TS 31 bits
  • the following FP_TS 31 bits is for the FEC source or recovery packet block of a two-stage FEC encoding structure.
  • FP_TS (31 bits) - FP_TS indicates the remaining 31 bits excluding the MSB in the 32-bit time stamp existing in the packet header of the MMTP packet transmitted first in the relevant FEC source / repair packet block.
  • the FEC configuration information required at this time is as follows.
  • information other than the additional information for the adaptive FEC technique and the serial number of the source / repair symbol included in the received FEC source / repair packet is less changed, so that it is transmitted in the form of an AL-FEC signaling message desirable.
  • the serial number of the source / repair symbol included in the received FEC source / repair packet is information that changes every block / packet, so it is included in the packet and transmitted. Additional information for the adaptive FEC technique described above can be conveyed in various forms according to the implementation method. In the following embodiments, a method of transmitting additional information for the adaptive FEC technique to the receiving apparatus will be described on the assumption that the source FEC payload ID and the repair FEC payload ID are directly used.
  • 17 shows a standard format of an extension header provided by the MMTP according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission apparatus can transmit information, which changes per block / packet among the additional information for the above-described adaptive FEC scheme, to the transmission apparatus in the format shown in FIG.
  • type is identification information for identifying a header_extension_value
  • length indicates a length of a header_extension_value in bytes.
  • extension header including the additional information for the adaptive FEC technique may exist only in the FEC source or the repair packet to which the adaptive FEC technique is applied.
  • Extension headers to be described later with reference to FIGS. 18 to 22 may be included in both the FEC source or repair packet to which the adaptive FEC technique is applied, may be included only in all the FEC repair packets, and some of the FEC source / .
  • 18 to 22 show examples of the extended header format provided by the MMTP according to the embodiment of the present invention.
  • the AL-FEC message may include the number N of source symbol subblocks constituting the source symbol block.
  • the number of symbols included in each of the source symbol subblock and the repair symbol subblock may be transferred to the extension header shown in FIG. Referring to FIG. 18, the number of symbols included in each of the source symbol subblock and the repair symbol subblock is transmitted using a 24-bit field.
  • the extension header shown in FIG. 18 includes the length of all N source / repair symbol subblocks. However, since the length of the N-th source / repair symbol sub-block can be calculated using the length of 1-N-1th source / repair symbol sub-block in the length of the entire source / repair block transferred in the repair FEC payload ID, 19, the extension header can be omitted.
  • FIG. 19 shows another example of the extended header format provided by the MMTP according to the embodiment of the present invention, in which an extended header format in which the length of the N-th source / repair symbol sub-block is omitted is shown.
  • the FEC code when the repair symbol included in the i-th repair symbol subblock is received, the number of symbols included in each of the 1 < -1) th repair symbol sub-block and the number of symbols included in the i-th repair symbol sub-block are known, the inverse process of FEC_algo # i It is possible to attempt to recover the lost symbol among the source symbols included in the received signal. Therefore, as shown in the format of the extension header of FIG. 21, an extension header including the following fields is used as the FEC source / repair packet including all the symbols included in the i-th source / repair symbol subblock, all FEC repair packets, / Repair packet.
  • RSB_start identification information (RS_ID) of the first repair symbol included in the i-th repair symbol sub-block. That is, the sum of the repair symbols included in the 1 to (i - 1)
  • the above embodiments have considered the case where the lengths of the source / repair symbol sub-blocks are all included in the extended header.
  • a method of transmitting the lengths of repair symbol subblocks using the repair FEC payload ID described above and signaling only the length of the source symbol subblocks as the extension header can be considered.
  • the extension header is a format in which the RSBL existing behind in the format of the extension header shown in Figs. 18, 19, and 20 is omitted.
  • a method of transmitting the lengths of the source symbol sub-blocks with the repair FEC payload ID described above and signaling only the length of the repair symbol sub-blocks as the extension header can be considered.
  • the extension header is a format in which the SSBL present in the front in the format of the extension header shown in Figs. 18, 19, 20, and 21 is omitted.
  • An example of an MMTP packet header extension when signaling SSBL to the repair FEC payload ID in the format of the extension header shown in FIG. 21 is shown in FIG.
  • RSB_ID represents identification information (i) corresponding to each of the repair symbol subblocks containing the current MMTP packet
  • RSB_start represents identification information of the first repair symbol among the repair symbols included in the i.sup.th repair symbol subblock (I-1) th repair symbol sub-block)
  • RSBL denotes the number of repair symbols included in the i-th repair symbol sub-block.
  • the RSBL field of FIG. 22 may be omitted.
  • the repair FEC payload ID format can be expressed as shown in FIG. 22
  • FIG 23 shows another example of the repair FEC payload ID format according to the embodiment of the present invention.
  • the repair FEC payload ID format may include fields included in the format of the extension header shown in FIG. 22 (i.e., the SSB_length [N] field, the RSB_ID field, the RSB_start field, and the RSBL).
  • the AL-FEC message may include the number N of source symbol subblocks constituting a source symbol block and the length of each source / repair symbol subblock.
  • two types of adaptive FEC techniques may be considered.
  • the AL-FEC message is updated for each source packet block and transmitted to the receiving apparatus.
  • the above-mentioned MMTP extension header is not used.
  • the AL-FEC message carries the maximum lengths of each source / repair symbol sub-block and uses these maximum lengths as parameters of FEC_algo # i described above. In this case, depending on the characteristics of the multimedia data, there may be one or more symbols composed of padding only in the source symbol subblock.
  • the extension header of the same format as the embodiments of the MMTP extension header described above the number of symbols including data received from the source packet or the number of symbols consisting of only padding for each source symbol sub- .
  • the value of SSBL [j] is set to the number of source symbols composed only of the padding included in the i-th source symbol subblock in the embodiments of FIGS. 18, 19 and 20
  • FIGS. 24 and 25 an overall method of transmitting and receiving a packet based on the AL-FEC technique in a multimedia service system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 24 and 25.
  • FIG. 24 shows an example of a method of transmitting a packet using the AL-FEC technique in a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a transmitting apparatus generates a source symbol block from a source packet block based on the FEC configuration information (2401).
  • the transmitting apparatus receives the generated source symbol block and determines whether it is necessary to rearrange the source symbols based on the priority of the source packets (2403). If the transmitter determines that reordering of the source symbols is necessary in the generated source symbol block, reordering of the source symbols is performed based on the priority of the source packets (2405).
  • the source symbol block may include a plurality of source symbol subblocks having different priorities, and each of the plurality of source symbol subblocks includes a plurality of source symbols.
  • the priority of the source symbols included in one of the plurality of source symbol subblocks and the priority of the source symbols included in one of the plurality of source symbol subblocks And the priority of the repair symbols included in the specific repair symbol subblock generated from the specific source symbol subblock that is one of the source symbol subblocks is determined by the priority of the source symbols included in the specific source symbol subblock .
  • the transmitting apparatus performs AL-FEC encoding for the source symbol block (2407) if it does not determine that reordering of the source symbols is necessary in the generated source symbol block or after reordering of the source symbols is performed.
  • the transmitting apparatus performs AL-FEC coding based on the FEC configuration information.
  • the FEC configuration information includes identification information indicating that the adaptive FEC technique is used according to the embodiment of the present invention, AL-FEC coding based on the FEC scheme.
  • the transmitting apparatus confirms the source symbol block and the repair symbol block generated according to the AL-FEC coding, generates the FEC source packet and the FEC repair packet, and transmits the FEC source packet and the FEC repair packet to the receiving apparatus (2409).
  • the transmitting apparatus generates a signaling message including identification information indicating that the adaptive FEC scheme is used among a plurality of FEC schemes, and transmits the signaling message to the receiving apparatus (2411).
  • the configuration of the FEC source packet and the configuration of the FEC repair packet have been described in detail with reference to FIG. 12 to FIG. 23, and a detailed description thereof will be omitted here.
  • FIG. 25 illustrates an example of a method of receiving a packet using the AL-FEC technique in a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the receiving apparatus receives a signaling message including identification information indicating that the adaptive FEC scheme is used among a plurality of FEC schemes (2501).
  • the receiving apparatus receives (2503) the FEC source packet and the FEC repair packet from the transmitting apparatus, and determines whether there is a packet priority based on the FEC configuration information for the received FEC source packet (2505).
  • the receiving apparatus buffers the source symbol and the repair symbol (2507). If the packet priority is not present in the received FEC source packet or the buffering is completed, the receiving apparatus transmits the FEC source packet and the FEC source packet using the adaptive FEC scheme based on the identification information included in the signaling message.
  • the repair packet is decrypted (2509). Accordingly, the receiving apparatus can confirm the source packet according to the decryption (2511).

Abstract

본 발명은 멀티미디어 서비스 시스템에서 응용 계층 순방향 오류 정정 application layer forward error correction: AL-FEC) 기법(scheme)을 사용하여 생성된 패킷을 포함하는 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 송신 장치에서 방송 서비스를 송신하는 방법에 있어서, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 결정하는 과정; 상기 결정한 FEC 기법을 지시하는 식별자를 포함하도록 시그널링 메시지를 구성하는 과정; 및 상기 구성한 시그널링 메시지를 송신하는 과정을 포함한다.

Description

멀티미디어 서비스 시스템에서 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 멀티미디어 서비스 시스템에서 응용 계층 순방향 오류 정정 application layer forward error correction: AL-FEC) 기법(scheme)을 사용하여 생성된 패킷을 포함하는 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선망과 인터넷의 초고속화와 함께 방통 융합 환경이 제공됨에 따라 다양한 성능의 단말들이 혼재하는 융합 콘텐츠 소비 환경이 구축되고 있다. 이를 기반으로, 고용량 컨텐트의 증가로 인해서, 네트워크(network) 상에서 데이터 혼잡(data congestion)은 점점 더 심화되고 있다. 이러한 상황으로 인하여, 네트워크 상에서 데이터가 손실됐을 때, 수신 장치에서 손실된 데이터를 복구할 수 있도록 지원하는 기법들이 요구된다.
이러한 기법들 중의 하나인 응용 계층 순방향 에러 정정(application layer forward error correction: AL-FEC) 기법은 송신 장치가 네트워크에서 손실된 정보를 수신 장치에서 복원할 수 있도록 하는 여분의 정보를 원본 정보와 함께 수신 장치로 송신하는 것이다. 상기 여분의 정보는 상기 송신 장치와 상기 수신 장치간에 미리 약속된 알고리즘을 사용하여 생성될 수 있다. 상기 알고리즘은 소스 블록(source block)이라 칭하는 단위의 원본 정보를 입력으로 사용하여 리페어 블록(repair block)이라 칭하는 단위로 여분의 정보를 생성하는데, 알고리즘에 따라 상기 리페어 블록 전체를 생성하지 않고 상기 리페어 블록을 구성하는 리페어 심볼들을 필요한 만큼만 생성할 수 있다. 상기 수신 장치가 상기 알고리즘을 적용하여 손실된 정보를 복원하기 위해 필요한 부가 정보는 상기 송신 장치에서 상기 수신 장치로 송신된다.
AL-FEC 부호는 리페어 블록을 구성하는 리페어 심볼이 소스 블록을 구성하는 소스 심볼들과 어떤 관계를 가지는지를 나타낸다. 일반적인 AL-FEC 부호는 전체 소스 블록에서 하나 이상의 소스 심볼을 선택하고 이들의 이진 합을 계산하는 방식으로 개별 리페어 심볼들을 생성한다. 이 때 상기 하나 이상의 소스 심볼을 선택하는 과정은 소스 심볼의 개별적인 특성을 고려하지 않고 설계된다. 하지만 원본 정보는 서로 다른 우선 순위를 가질 수 있으며, 상기 우선 순위를 고려하여 상기 하나 이상의 소스 심볼을 선택하는 과정을 수행하도록 AL-FEC 부호를 설계할 수 있다. 또한 원본 정보는 AL-FEC 알고리즘에 따라 소스 심볼 블록 생성 시 소스 패킷의 입력된 순서와 소스 심볼 블록내의 심볼 순서가 다를 수 있으며, 상기 소스 패킷의 입력 순서와 소스 심볼 블록내의 소스 심볼의 순서를 재배열하도록 AL-FEC 부호를 설계할 수 있다. 이러한 경우에 일반적인 AL-FEC 부호에서 요구 되지 않았던 추가적인 장치 및 과정이 송신 장치 및 수신 장치에서 요구된다.
본 발명은 멀티미디어 서비스 시스템에서 AL-FEC 기법을 사용하여 생성된 패킷을 포함하는 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치에 제공한다.
본 발명은 멀티미디어 서비스 시스템에서 패킷 부호화에 사용된 FEC 기법을 지시하는 식별정보를 포함하는 방송 서비스를 송수신하는 방법 및 장치에 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 송신 장치에서 방송 서비스를 송신하는 방법에 있어서, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 결정하는 과정; 상기 결정한 FEC 기법을 지시하는 식별자를 포함하도록 시그널링 메시지를 구성하는 과정; 및 상기 구성한 시그널링 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고, 상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 수신 장치에서 방송 서비스를 수신하는 방법에 있어서, 송신 장치로부터 시그널링 메시지를 수신하는 과정; 및 상기 시그널링 메시지에 포함된, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 지시하는 식별자를 확인하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고, 상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치; 방송 서비스를 송신하는 장치에 있어서, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 결정하고, 상기 결정한 FEC 기법을 지시하는 식별자를 포함하도록 시그널링 메시지를 구성하여, 상기 구성한 시그널링 메시지를 송신하는 프로세서를 포함하며, 여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고, 상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치; 방송 서비스를 수신하는 수신 장치에 있어서, 송신 장치로부터 시그널링 메시지를 수신하고, 상기 시그널링 메시지에 포함된, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 지시하는 식별자를 확인하는 프로세서를 포함하며, 여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고, 상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함함을 특징으로 한다.
본 개시의 특정한 바람직한 실시 예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에서 AL-FEC 기법이 적용되는 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에 적용된 two-stage FEC 부호화 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에 적용된 2 개의 계층을 가지는 LA-FEC 부호화 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 부호화된 부호화 심볼 블록의 일 예를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode0을 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode1을 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode2를 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 생성된 소스 심볼 블록을 소스 패킷의 우선 순위를 기반으로 재배열한 결과의 일 예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록과 리페어 심볼 블록의 일 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 심볼 블록의 생성 과정에 대한 일 예를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서의 FEC 복호화 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 소스 패킷 포맷의 일 예를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 리페어 패킷 포맷의 일 예를 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 소스 패킷에 포함되는 소스 FEC 페이로드 ID 포맷의 일 예를 나타낸 도면,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 LA-FEC 기법이 사용될 경우의 SS_ID 설정 방법의 일 예를 나타낸 도면,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷의 일 예를 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 MMTP에서 제공하는 확장 헤더의 표준 포맷을 나타낸 도면,
도 18 내지 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 MMTP에서 제공하는 확장 헤더 포맷의 예들을 나타낸 도면,
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷의 다른 예를 나타낸 도면,
도 24은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치에서 AL-FEC 기법을 사용하여 패킷을 송신하는 방법의 일 예를 나타낸 도면,
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서 AL-FEC 기법을 사용하여 패킷을 수신하는 방법의 일 예를 나타낸 도면.
이하, 본 개시의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예들을 설명함에 있어서 본 개시의 실시 예들이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시의 실시 예들과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 실시 예들의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 실시 예들에 의한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 실시 예들은 이하에서 개시되는 것들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시 예들은 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 청구하고자 하는 바는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU(central processing unit)들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명이 실시 예가 적용되는 멀티미디어 서비스 시스템은 설명의 편의상, MPEG(moving picture experts group)미디어 송신 기술인 MMT(MPEG media transport) 기반 시스템을 일 예로서 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 MMT 시스템 이외의 다른 서비스 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에서 AL-FEC 기법이 적용되는 구조를 보이고 있다. MMT 기반 시스템은 IP(internet protocol) 네트워크 환경에서 AL-FEC 기법을 사용하여 신뢰성 있는 송신을 제공한다.
도 1을 참조하면, MMT 어플리케이션(Application)(110)은 MMT 패키지(package) 내에서 AL-FEC로 보호하여 송신할 MMT 에셋(Asset)들을 결정하여 MMT 프로토콜(Protocol)(120)에 입력한다. 또한 MMT Application(110)은 AL-FEC 기법에 관련된 FEC 구성 정보(FEC configuration information)를 결정하여 MMT FEC Scheme(130)에 입력한다. 상기 FEC 구성 정보는 상기 Asset들을 보호하기 위한 FEC 소스 플로우(source flow)의 개수, FEC 부호화된 패킷 플로우(FEC encoded packet flow)의 식별정보, FEC 부호화 구조(encoding structure) 및 FEC 부호(code) 중 적어도 하나를 포함한다.
여기서, 하나의 FEC 소스 플로우는 하나 이상의 Asset들을 보호하며, 상기 FEC 소스 플로우는 상기 하나 이상의 Asset들을 전달하는 소스 패킷으로 구성된다. 상기 FEC 소스 플로우와 상기 FEC 구성 정보는 MMT FEC Scheme(130)으로 전달된다. 여기서, 상기 MMT FEC Scheme(130)은 송신 기능을 구성하는 요소 블록으로, 송신 장치에서 FEC 부호화 유닛으로 구성될 수 있다. 상기 MMT FEC Scheme(130)은 하나 이상의 FEC 부호를 사용하여 하나 이상의 FEC 리페어 플로우(repair flow)를 구성하는 리페어 심볼들을 생성하고, FEC 소스 플로우를 소스 패킷 블록들로 분할하고 소스 심볼 블록들을 생성한다.
구체적으로, MMT Protocol(120)은 입력된 Asset들을 MMT 페이로드(MMT payloads: MMTPs)로 패킷화(packetize)하고 MMT 패킷 헤더를 부가하여 소스 패킷을 생성한다. 그리고 MMT Protocol(120)은 소정 개수 단위의 소스 패킷들로 구성된 소스 패킷 블록 단위로 MMT FEC Scheme(140)에 입력한다. MMT FEC Scheme(140)은 MMT Application(110)으로부터 입력된 FEC 구성 정보를 기반으로 주어진 소스 심볼 블록 생성 방법에 따라 입력된 각각의 소스 패킷 블록으로부터 소스 심볼 블록을 생성한다. 이 때 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록 생성 방법은 FEC 구성 정보로 주어지고 MMT FEC Scheme(130)은 FEC 구성 정보에 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록 생성 방법이 포함되어 있으면, 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록을 생성한다. 소스 심볼 블록을 생성한 MMT FEC Scheme(130)은 이를 FEC code(140)에 입력하고, FEC code(140)는 FEC 부호 알고리즘(일 예로, 일 예로 ISO/IEC 23008-10에 기술된 FEC 부호 알고리즘)을 기반으로 입력된 소스 심볼 블록으로부터 리페어 심볼 블록을 생성하여 MMT FEC Scheme(130)에 입력한다. MMT FEC Scheme(130)은 상기 소스 심볼 블록과 상기 리페어 심볼 블록에 대한 FEC payload ID를 생성하고 FEC code(140)로부터 수신된 리페어 심볼들을 MMT Protocol(120)에 입력한다. MMT Protocol(120)은 입력된 리페어 심볼들과 FEC Payload ID를 이용하여 소스 패킷에는 source FEC Payload ID를 부가하여 FEC 소스 패킷을 생성하고, 리페어 심볼에는 repair FEC Payload ID를 부가하고, 또한 MMT 페이로드 헤더와 MMT 패킷 헤더를 부가하여 FEC 리페어 패킷을 생성한다. 이 후 MMT Protocol(120)은 상기 생성된 FEC 소스 패킷과 FEC 리페어 패킷을 UDP(user datagram protocol)와 같은 송신계층(Transport Layer, 150) 및 IP 계층(160)을 통해 수신 장치로 송신한다.
상기에서는 용이한 설명을 위해서 소스 패킷 블록 단위로 해서 FEC 소스 패킷이 생성되고 FEC 리페어 패킷이 생성되어 송신됨을 설명하였지만, 실제 네트워크 환경에서는 MMT Protocol(120)이 생성된 소스 패킷은 MMT FEC Scheme(130)에 입력하는 동시에 source FEC payload ID를 부여하여 FEC 소스 패킷으로 생성하여 바로 송신하고, MMT FEC Scheme(130)은 상기 소스 패킷을 내부 메모리에 저장하고 있다가 소스 패킷 블록을 위한 마지막 소스 패킷을 입력받는 순간에 상기 소스 패킷 블록으로부터 소스 심볼 블록을 생성하여 FEC code(140)로 하여금 패리티 심볼 블록을 생성케 하고 생성된 패리티 심볼 블록을 FEC payload ID와 함께 MMT Protocol(120)에 입력하여 FEC 리페어 패킷들을 생성한 후 송신됨이 바람직하다.
그리고 MMT 기반 시스템에서 수신 장치(도면에 도시하지 않았으며, 도 1의 송신 장치에 대응하는 구성을 포함함)의 MMT Protocol은 FEC 소스 플로우 및 상기 FEC 소스 플로우에 관련된 하나 이상의 FEC 리페어 플로우들을 MMT FEC Scheme으로 전달한다. 여기서, 수신 장치에 포함된 MMT FEC Scheme는 수신 장치에서 FEC 복호화 유닛으로 구성될 수 있다. 상기 수신 장치에서 MMT FEC Scheme은 손실된 MMTP 패킷들에 대한 복원을 시도하고 복원된 MMTP 패킷들을 MMT Protocol로 전달한다.
도 1에서 설명한 MMT FEC Scheme(130)은 두 개의 서로 다른 모드(mode)로 동작할 수 있다. 즉, FEC payload ID mode 0는 MMTP 패킷에 소스 FEC 페이로드 ID를 추가하는 모드를 나타내며, FEC payload ID mode 1은 MMTP 패킷에 아무런 변형을 가하지 않는 모드를 나타낸다.
그리고 상기 MMT FEC Scheme(130)은 MMT Application(110)으로부터 입력된 FEC 구성 정보에 포함된 FEC 부호화 구조를 사용하여 계층화된 또는 비계층화된 미디어 데이터를 포함하는 패킷들을 다중 레벨로 구성할 수 있다. 이는 하나의 FEC 소스 플로우를 구성하는 각 Asset들에게 필요한 만큼의 보호 수준을 적용하는 것을 가능하게 한다. FEC 소스 플로우는 시그널링 메시지들을 전달하는 MMTP 서브 플로우 일 수도 있다.
FEC 부호화 구조의 예는 후술할 2단계(two-stage) FEC 부호화 구조와 계층-인지(layer-aware) FEC(LA-FEC) 부호화 구조를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에 적용된 two-stage FEC 부호화 구조의 일 예를 보이고 있다.
도 2를 참조하면, two-stage FEC 부호화 구조에서 한 개의 소스 패킷 블록은 M(>1)개의 소스 패킷 블록들로 분할될 수 있다. M개의 분할된 소스 패킷 블록들 중에서 i번째(i=1,2,…,M) 소스 패킷 블록은 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록 생성 방법들 중 하나를 이용하여 i번째 소스 심볼 블록으로 변환된다. 상기 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록 생성 방법들은 하기에서 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이때 상기 i번째 소스 심볼 블록은 제 1 FEC 부호를 사용하여 부호화된다. 또한 M개의 분할된 소스 심볼 블록들을 연결하여 단일 소스 심볼 블록을 생성하고 이를 제 2 FEC 부호를 사용하여 부호화한다. 상기 M개의 분할된 소스 심볼 블록들을 상기 제 1 FEC 부호를 사용하여 부호화하는 과정에서 M개의 리페어 심볼 블록(P1)들이 생성되며, 상기 단일 소스 심볼 블록을 상기 제 2 FEC 부호를 사용하여 부호화하는 과정에서 한 개의 리페어 심볼 블록(P2)이 생성된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT 기반 시스템에 적용된 2 개의 계층을 가지는 LA-FEC 부호화 구조의 일 예를 보이고 있다.
도 3을 참조하면, 기본 계층(base layer)의 BR(base representation)은 미디어 코덱에서 독립적으로 복호 가능한 데이터이고, 향상 계층(enhancement layer)의 ER(Enhancement representation)은 BR에 종속되는 데이터이다.
상기 LA-FEC 부호화 구조는 계층화된 미디어 데이터(예를 들어 SVC, MVC 등)에 특화된 FEC 부호화 구조이다. LA-FEC 부호화 구조는 미디어 계층간의 연관성을 이용하며 각 미디어 계층은 연관된 FEC 리페어 플로우를 가진다. 여기서 상기 FEC 리페어 플로우는 상기 연관된 미디어 계층의 데이터 및 상기 연관된 미디어 계층이 의존하는 모든 미디어 계층(이후, 보완 계층(complementary layer)이라 칭함) 의 데이터를 함께 보호한다.
LA-FEC 부호화 구조에서 각 미디어 계층의 데이터를 포함하는 소스 패킷들은 레이어 별로 서로 다른 소스 심볼 블록으로 그룹화된다. 하나의 FEC 리페어 플로우를 구성하는 리페어 심볼들을 생성하는 과정에서 사용되는 소스 심볼 블록은 상기 FEC 리페어 플로우와 연관된 미디어 계층의 데이터로 구성된 소스 심볼 블록과 상기 연관된 미디어 계층의 보완 계층 데이터로 구성된 소스 심볼 블록들이 결합된 형태를 갖는다. 상기 서로 다른 계층의 데이터로 구성된 소스 심블 블록들의 결합은 미디어의 계층 구조를 따른다. 즉, 각각의 소스 심볼 블록은 상기 소스 심볼 블록에 포함된 미디어 데이터의 보완 계층 데이터로 구성된 소스 심볼 블록에 후행한다.
도 2 또는 도 3와 같은 FEC 부호화 구조를 기반으로 생성된 부호화 심볼 블록은 상기 소스 심볼 블록과 상기 소스 심볼 블록에서 생성된 리페어 심볼 블록으로 구성된다. 소스 심볼 블록은 송신 장치와 수신 장치에서 약속된 방식에 따라 구성되며, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템은 하나 이상의 소스 심볼 블록 생성 방법을 정의하고 필요에 따라 그 중 하나를 선택하여 소스 심볼 블록을 생성할 수 있다. 이하에서는 소스 심볼 블록 생성 방법을 소스 심볼 블록 생성 모드(source symbol block generation mode: SSBG 모드)라 칭하기로 한다. 송신 장치에서 선택한 SSBG 모드는 시그널링 메시지를 통하여 수신 장치로 전달된다.
이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 SSBG 모드에 따라 소스 심볼 블록을 생성하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 부호화된 부호화 심볼 블록의 일 예를 보이고 있다.
도 4를 참조하면, 부호화 심볼 블록(Encoding symbol block)은 K개의 소스 심볼을 포함하는 소스 심볼 블록과 P개의 리페어 심볼을 포함하는 리페어 심볼 블록을 포함한다. 이 때 상기 부호화 심볼 블록에 포함된 모든 소스 심볼과 리페어 심볼의 길이는 T byte로 동일함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 FEC 소스 플로우는 소스 패킷 블록 단위로 분할되어 보호된다. 상기 소스 패킷 블록에 포함된 소스 패킷들은 고정 혹은 가변 길이를 가질 수 있으며, 상기 소스 패킷 블록은 FEC 부호화를 위하여 후술할 SSBD 모드에 따라 소스 심볼 블록으로 변환된다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 MMT FEC Scheme은 소스 심볼 블록 생성 시, ssbg_mode0, ssbg_mode1 및 ssbg_mode2로 정의되는 3가지 종류의 SSBG 모드를 사용할 수 있다. 상기 ssbg_mode0는 모든 MMTP 패킷의 길이가 동일한 경우에 사용될 수 있으며, ssbg_mode1 와 ssbg_mode2는 MMTP 패킷이 가변 길이를 가질 경우에 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode0을 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 보이고 있다.
도 5를 참조하면, ssbg_mode0가 사용될 경우에 모든 MMTP 패킷은 동일한 길이를 가지므로, 소스 심볼 블록은 소스 패킷 블록과 일치한다. 이는 소스 패킷 블록에 포함된 MMTP 패킷의 개수와 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼의 개수가 정확하게 동일하며, 소스 패킷 블록의 i번째 MMTP 패킷이 소스 심볼 블록의 i번째 심볼과 동일함을 나타낸다. (i=0,1,…,K-1) Two-stage FEC 부호화 구조 또는 LA-FEC 부호화 구조가 적용될 경우에(M>1), i번째 소스 심볼 블록은 i번째 소스 패킷 블록으로부터 생성된다. (i=0,1,…,M-1)
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode1을 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 보이고 있다.
도 6을 참조하면, ssbg_mode1에서 소스 심볼 블록은 각 소스 심볼이 해당 소스 심볼에 연관된 MMTP 패킷의 길이와 필요에 따라 패딩 바이트를 포함할 수 있다는 점을 제외하면, ssbg_mode0와 동일한 방식으로 생성된다. 즉 소스 패킷 블록에 포함된 MMTP 패킷의 개수와 상기 소스 패킷 블록에 연관된 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼의 개수는 동일하다. ssbg_mode1에서 i번째 소스 심볼은 연관된 소스 패킷 블록의 i 번째 MMTP 패킷의 길이를 나타내는 네트워크 바이트 순서 (상위 옥텟 우선)로 배열된 두 옥텟으로 시작하며, 이어 MMTP 패킷 #i의 옥텟들이 배열되고 나머지 부분은 0 옥텟으로 채워진다. Two-stage 부호화 구조 및 LA-FEC 부호화 구조 (M > 1)가 사용될 경우에 i 번째 소스 심볼 블록은 i 번째 소스 패킷 블록 (i = 0,1, ..., M-1)으로부터 생성되며, 각 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼들은 마지막에 패딩 바이트(00h)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 ssbg_mode2를 기반으로 생성된 소스 심볼 블록의 일 예를 보이고 있다.
도 7을 참조하면, ssbg_mode2에서 하나의 소스 심볼 블록은 Ksp개의 소스 패킷을 포함하는 소스 패킷 블록으로부터 생성되며, 패딩 바이트(00h)를 포함하고 있을 수 있는 소스 심볼 Kss개를 포함한다. 모든 소스 심볼은 동일하게 N 개의 심볼 요소(symbol element)를 포함하며, 이는 하나의 소스 심볼 블록이 N * Kss 개의 심볼 요소들로 이루어져 있음을 의미한다. 소스 패킷 블록의 MMTP 패킷#0은 연관된 소스 심볼 블록의 처음 s0 개의 심볼 요소에 위치된다. 보다 구체적으로 s0 개의 심볼 요소 중 첫 번째 심볼 요소의 처음 두 바이트는 MMTP 패킷#0의 길이를 나타내는 네트워크 바이트 순서의 두 옥텟으로 시작하며 이후부터 MMTP 패킷#0의 옥펫들이 채워지고 나머지 부분은 제로 옥텟으로 채워진다. 소스 패킷 블록의 1번째 MMTP 패킷은 0번째 MMTP 패킷과 같이 소스 심볼 블록내의 다음 s1 개의 심볼요소로 배치된다. 동일한 방식으로 MMTP 패킷#Ksp-1 까지 채운 이후에, Kss*T - sum{si*T/N,i=0,..Ksp-1}가 0이 아니라면 제로 옥텟들이 소스 심볼 블록의 나머지 심볼 요소들로 배치 된다.
Two-stage 부호화 구조와 LA-FEC 부호화 구조에서 제 2 FEC 부호를 위한 단일 소스 심볼 블록은 분할된 M개의 소스 패킷 블록으로부터 생성된 모든 소스 심볼 블록들을 연결하여 생성된다.
SSBG 모드 내의 구체적인 값들의 정의는 다음과 같다.
- Ksp: 소스 패킷 블록내의 MMTP 패킷의 개수
- Kss: 소스 심볼 블록내의 소스 심볼들의 개수
- Ri: 소스 심볼 블록에 추가 될 i번째 MMTP 패킷의 옥텟
- Si: 옥텍 단위로 표현된 Ri의 길이
- Li: 네트워크 바이트 순서의 두 옥텟으로 표시된 Si 값
- T: 바이트로 표현된 소스 심볼 크기
- N: 하나의 소스 심볼을 구성하는 심볼 요소의 개수
- T': 바이트로 표현된 심볼 요소의 크기 (T’ = T/N)
- si: si*T/N = siT’>= (Si+2)를 만족시키는 가장 작은 정수
- Pi: si*T’- (Si+2) 개의 제로 옥텟
- P: Kss * T - sum{si*T’, i=0,…,Ksp - 1} 개의 제로 옥텟
이때 소스 심볼 블록은 Li,Ri,Pi (i=0,…,Ksp - 1)와 P를 순차적으로 연결한 이후에 크기가 T인 소스 심볼들로 분할하여 구성할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면 5개의 MMTP 패킷들의 길이는 각각 34, 30, 56, 40, 48 바이트 이며, 이들이 8개의 소스 심볼들로 구성된 소스 심볼 블록에 배치된다. 이 때 소스 심볼의 크기(T)는 32이며 각 소스 심볼들은 2개의 심볼 요소로 구성된다. (T’= T/2 = 16바이트)
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에서 SSBG 모드에 따라 생성된 소스 심볼 블록은 재배열 될 수 있는데, 재배열된 소스 심볼 블록을 바탕으로 리페어 심볼 블록이 생성된다. 이 때 재배열된 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼들의 개수와 이와 연관된 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼들의 개수는 동일함을 특징으로 한다.
상기 소스 심볼 블록을 재배열 할 때, 소스 심볼 블록 내의 소스 심볼들과 연관된 소스 패킷들의 우선 순위를 고려할 수 있다. 일 예로 소스 패킷 블록을 구성하는 소스 패킷들이 N개의 서로 다른 우선 순위를 가질 경우에, 상기 소스 패킷 블록으로부터 생성되는 소스 심볼 블록은 N개의 우선순위를 가지는 그룹으로 재배열 구성될 수 있다. 각 그룹의 우선순위는 제일 낮은 우선순위의 값을 가진 소스 패킷과 연관된 소스 심볼이 앞쪽으로 배치되며 각 그룹내의 심볼들의 순서는 입력된 소스 패킷의 순서에 따라 재배열된다. 일 예로 MMT를 사용할 경우에 상기 소스 패킷들이 가지는 우선 순위는 다음과 같은 정보로부터 획득할 수 있다:
- Bundle delivery characteristics에서 bundle내의 Asset 단위 또는 bundle 단위로 부여된 우선 순위
- Hint sample에서 MPU내의 MFU 단위로 부여된 우선 순위
- MMTP header내에서 priority 필드의 정보를 이용하여 패킷 단위로 부여된 우선 순위
따라서, MMT FEC Scheme은 소스 패킷의 우선 순위를 고려하여 소스 심볼 블록내의 소스 심볼들을 재배열 할 수 있다. 그리고 상기 MMT FEC Scheme은 소스 심볼 블록 내 소스 심볼들의 재배열을 위해 버퍼를 포함하고, 상기 버퍼는 FEC 부호화 시 소스 심볼 블록이 완성되기 전까지 소스 심볼들을 버퍼링할 수 있다. 그리고 버퍼는 소스 패킷과 소스 심볼의 순서가 달라지는 AL-FEC 부호화를 위해서 소스 플로우 내의 소스 패킷들이 소스 심볼들로 변환 시, 해당 소스 심볼들을 송신하지 않고 소스 심볼 블록이 완성되기 전까지 버퍼링을 수행한다. 한 소스 심볼 블록이 완성되면, 도 8과 같이 소스 패킷들의 우선 순위에 따라 소스 심볼 블록내의 소스 심볼들의 위치가 재배열될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MMT FEC Scheme에 의해 생성된 소스 심볼 블록을 소스 패킷의 우선 순위를 기반으로 재배열한 결과의 일 예를 보이고 있다.
도 8을 참조하면, 소스 패킷들이 입력되는 순서로 소스 심볼 블록이 생성된다. 예를 들어, 소스 심볼 블록을 생성할 때 소스 패킷 #1~#9가 입력되면 소스 패킷 #1~#9의 순서로 버퍼에 저장된다. 이 때 상기 소스 심볼 블록에 포함된 모든 소스 심볼들은 소스 패킷들의 우선 순위에 따라 2개의 우선순위(Class 1, Class 2)를 가지고 있다. 따라서, 2 개의 우선순위를 기반으로 상기 MMT FEC Scheme은 FEC 부호와 버퍼에 저장된 소스 심볼들을 소스 심볼 블록 내에서 재배열하게 된다. 따라서, 각 우선순위 별로 소스 심볼 내에서 소스 심볼 서브 블록을 생성하게 되는데, 첫 번째 소스 심볼 서브 블록에는 소스 패킷 #1,#3,#5,#7이 재배열 되어 첫 번째 소스 심볼 서브 블록에 위치하게 되며 나머지 소스 심볼들이 두 번째 소스 심볼 서브 블록에 위치하게 된다.
그리고 본 발명의 실시 예에서는 도 8에 나타낸 바와 같이 소스 심볼 블록 내의 소스 심볼들의 재배열 이후 재배열된 소스 심볼 블록을 기반으로 리페어 심볼들을 포함하는 리페어 심볼 블록을 생성하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록과 리페어 심볼 블록은 각각 2개 이상의 소스 심볼 서브 블록들과 리페어 심볼 서브 블록들로 구성된다. 이 때 도 9에 나타낸 일 예와 같이, 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼 서브 블록의 개수와 이와 연관된 리페어 심볼 블록을 구성하는 리페어 심볼 서브 블록의 개수는 동일하다. 각각의 리페어 심볼 서브 블록은 연관된 하나 이상의 소스 심볼 서브 블록을 가지며, 상기 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼은 상기 연관된 소스 심볼 서브 블록들에서 선택된 소스 심볼들을 사용하여 생성된다.
상기 소스 심볼 블록을 소스 심볼 서브 블록으로 분할할 때 소스 심볼과 연관된 상기 소스 패킷의 우선 순위를 고려할 수 있다. 일 예로 소스 패킷 블록을 구성하는 소스 패킷들이 N개의 서로 다른 우선 순위를 가질 경우에, 상기 소스 패킷 블록에서 생성되는 소스 심볼 블록은 N개의 소스 심볼 서브 블록으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 소스 패킷들의 우선 순위를 고려하여 소스 심볼 블록을 소스 심볼 서브 블록으로 분할할 경우, 각각의 리페어 심볼 서브 블록은 연관된 하나 이상의 소스 심볼 서브 블록을 가지며, 상기 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼은 도 10에 나타낸 일 예와 같이 상기 연관된 소스 심볼 서브 블록들에서 선택된 소스 심볼들을 사용하여 생성된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 심볼 블록과 리페어 심볼 블록의 일 예를 보이고 있다.
도 9를 참조하면, 소스 심볼 블록(910)은 소스 심볼 서브 블록#1(911)과 소스 심볼 서브 블록#2(912)로 구성되며, 리페어 심볼 블록(920)은 리페어 심볼 서브 블록#1(921)과 리페어 심볼 서브 블록#2(922)로 구성된다. 이 때 상기 소스 심볼 블록(910)에 포함된 모든 소스 심볼들은 반드시 소스 심볼 서브 블록#1(1311) 혹은 소스 심볼 서브 블록#2(912) 중 하나의 소스 심볼 서브 블록에 속해야 한다. 마찬가지로 상기 리페어 심볼 블록(920)에 포함된 모든 리페어 심볼들은 반드시 리페어 심볼 서브 블록#1(921) 혹은 리페어 심볼 서브 블록#2(922) 중 하나의 리페어 심볼 서브 블록에 속해야 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 심볼 블록의 생성 과정에 대한 일 예를 보이고 있다.
도 10을 참조하면, 리페어 심볼 서브 블록#1(921)은 소스 심볼 서브 블록#1(911)에 FEC 알고리즘 #1(1010)을 적용하여 생성된다. 또한 리페어 심볼 서브 블록#2(922)은 소스 심볼 서브 블록#1(911)과 소스 심볼 서브 블록#2 (912)에 FEC 알고리즘 #2(1020)을 적용하여 생성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 FEC 부호는 N개의 소스 심볼 서브 블록으로 구성된 소스 심볼 블록을 입력으로 리페어 심볼들을 출력하며, 상기 리페어 심볼은 N개의 리페어 심볼 서브 블록으로 구성된 리페어 심볼 블록을 구성한다. 상기 소스 심볼 서브 블록 중 i번째 소스 심볼 서브 블록을 SSB[i]라하고 상기 SSB[i]에 포함된 소스 심볼의 개수를 SSBL[i]라 정의하기로 한다. 마찬가지로 상기 리페어 심볼 서브 블록 중 i번째 리페어 심볼 서브 블록을 RSB[i]라 하고 RSB[i]에 포함된 리페어 심볼의 개수를 RSBL[i]라 정의하기로 한다. 또한 RSB[i]에 포함된 리페어 심볼 생성 및 상기 생성된 리페어 심볼들에 일련번호를 부여하는 규칙을 나타내는 함수를 FEC_algo#i()라 정의하기로 한다.
이후로는 설명의 편이를 위하여, 상기 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 부호는 다음의 제약조건을 가진다고 가정한다:
RSB[1] = FEC_algo#1 (SSB[1];SSBL[1], RSBL[1])
RSB[2] = FEC_algo#2 (SSB[1], SSB[2]; SSBL[1], SSBL[2], RSBL[1], RSBL[2])
...
RSB[N] = FEC_algo#N (SSB[1],...,SSB[N]; SSBL[1],...,SSBL[N], RSBL[1],...,RSB[N])
상기 제약조건에서 FEC_algo#i는 SSB[1],...,SSB[i]에 포함된 소스 심볼들을 입력으로 사용하고, SSBL[1],...,SSBL[i],RSBL[1],...,RSBL[i]를 파라미터로 사용하여 RSB[i]를 구성하는 리페어 심볼들의 값 및 일련 번호를 출력하는 알고리즘을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 상기 제약조건을 가지는 FEC 부호로 MMTP 패킷을 보호하는 MMT FEC 기법을 적응형(adaptive) FEC 기법이라 정의하기로 한다. 그리고 상기 적응형 FEC 기법은 다른 우선 순위를 가지는 FEC 소스 플로우(즉, FEC 소스 패킷)의 부호화를 위해 사용된다. 상기 적응형 FEC 기법으로 보호된 멀티미디어 서비스에서 수신 장치가 손실된 MMTP 패킷들을 복원하기 위해서는 N=1인 다른 FEC 기법을 사용할 경우에 비하여 다음의 정보가 수신 장치로 추가적으로 전달되어야 한다.
- 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼 서브 블록의 수 N (>1)
- 각 소스 심볼 서브 블록을 구성하는 심볼의 개수 SSBL[i]
- 각 리페어 심볼 서브 블록을 구성하는 심볼의 개수 RSBL[i]
상기에서 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 FEC 부호화 시 소스 심볼 블록의 정보를 기반으로 리페어 심볼을 생성하면, 소스 FEC 페이로드 ID 및 리페어 FEC 페이로드 ID가 생성된다. 송신 장치에서 소스 및 리페어 FEC 패킷을 송신 시에는 각 패킷에 소스 FEC 페이로드 ID 및 리페어 FEC 페이로드 ID를 같이 송신하여야 한다. 그러면 수신 장치는 해당 소스 FEC 페이로드 ID 내의 FFSRP_TS 값을 이용하여 패킷을 복호 할 수 있다. 상기 FFSRP_TS 값은 송신 장치에서 해당 패킷을 송신하는 시간을 나타내며 패킷 헤더의 타임 스탬프(timestamp) 값을 따른다. 패킷 복호 시, 해당 패킷 헤더 및 페이로드 ID 내의 타임 스탬프 값에 FEC 메시지내의 protection_window_time 값을 이용하여 FEC 복호화 버퍼의 시간을 계산하게 된다.
그러나 본 발명의 실시 예와 같이 패킷과 심볼의 순서가 달라지는 경우, 버퍼에서 소스 심볼 블록이 완성된 후 해당 재배열 된 소스 심볼 블록을 바탕으로 생성된 소스 및 리페어 FEC 페이로드 ID가 생성 될 때까지 소스 패킷을 송신할 수 없게 된다. 이때 소스 패킷은 수신 장치로 송신되지 않고 소스 FEC 페이로드 ID 가 생성될 때까지 지연된다. 송신 장치는 소스 FEC Payload ID가 생성된 이후 입력된 소스 패킷의 순서대로 수신 장치로 송신한다. 이 때 첫 번째 소스 패킷 내의 소스 FEC 페이로드 ID 내의 FFSRP_TS 값은 소스 심볼 블록이 완성된 후 시간이 수신 장치로 전달된다.
본 발명의 실시 예와 같이 패킷과 심볼의 순서가 달라지는 경우 송신 장치에서 별도의 버퍼를 두고 패킷을 버퍼링 후 부호화 과정을 거치게 된다. 이 때 별도의 리오더 버퍼 지연 시간(Re-order Buffer Delay: RBD)은 다음 <수학식 1>을 사용하여 계산할 수 있다.
<수학식 1>
부호화 유닛(encoder) 리오더 버퍼 지연 시간 (RBD) = 소스 심볼 블록의 지속 시간 (MPU Duration * 소스 심볼 블록을 구성하는 MPU 개수)
여기서 소스 패킷의 길이는 Asset 별로 설정되며, Asset의 타입에 따라 미리 정의된 값을 사용하거나 송신 장치가 별도의 시그널링 메시지를 사용하여 수신 장치에게 전달한다. 또한 소스 심볼 블록의 생성 후 소스 심볼 블록 내의 소스 심볼의 재배열로 인한 지연 시간은 고려되지 않았다. 해당 부호화 시 발생하는 지연 시간은 소스 FEC 패킷의 송신 시 해당 정보가 패킷 헤더의 타임 스탬프 값으로 반영되며 해당 정보는 소스 FEC 페이로드 ID 내의 FFSRP_TS 값으로도 송신됨으로써 수신 장치로 별도의 정보를 송신할 필요는 없다.
본 발명의 실시 예에서 만약 한 개의 MPU 지속 기간(duration)이 0.5초이며 한 개의 소스 심볼 블록이 2개의 MPU로 구성이 되어 있다면 부호화 유닛의 리오더 버퍼 지연 시간은 1초가 된다. 따라서 패킷의 기본 송신 시간이 AL-FEC 기법이 이용되기 전에 12시였다면, 해당 실시 예와 같이 패킷과 심볼의 순서가 다른 FEC 기법이 이용된 이후의 패킷 헤더 및 페이로드 ID 내의 송신 시간은 12시 1초가 된다.
수신 장치는 해당 패킷 송신 시간을 복호 시 활용할 수 있다. 구체적으로, 수신 장치는 도 11에서와 같이 FEC 복호화 과정을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서의 FEC 복호화 과정의 일 예를 보이고 있다. 도 11에서 수신 장치(1100)는 FEC 복호화를 위한 MMT FEC Scheme을 포함한다. 일 예로, 상기 MMT FEC Scheme은 하고, AL-FEC 복호화 버퍼(1102)와, 디 지터(de-jitter) 버퍼(1104) 및 디캡슐레이션(decapsulation) 버퍼(1106)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 수신 장치(1100)는 송신 장치로부터 송신 망을 통해서 AL-FEC 부호화된 패킷들(P,...,S,S,S)을 수신한다. 그러면, 상기 AL-FEC 복호화 버퍼(1102)는 수신된 패킷들에 대해 AL-FEC 복호화를 수행하여 상기 디 지터 버퍼(1104)로 출력한다. 상기 디 지터 버퍼(1504)로부터 출력된 패킷들은 상기 지터를 포함하도록 미리 설정된 고정 단대단 지연(fixed end-to-end dely) 값(D)이 적용되어 동일한 시점에서 출력되어 상기 MMTP 디켑슐레이션 버퍼(1106)로 전달될 수 있다.
본 발명의 실시 예와 같이 패킷과 심볼의 순서가 달라지는 경우 수신 장치에서 별도의 버퍼를 두고 수신된 패킷을 버퍼링 후 복호화 과정을 거치게 된다. 이 때 복호화 시 수신된 소스 심볼의 재배열을 위한 리오더 버퍼 지연 시간은 다음 <수학식 2>를 사용하여 계산할 수 있다.
<수학식 2>
복호화 유닛(decoder) 리오더 버퍼 지연 시간 (RBD) = 소스 및 리페어 심볼 블록 크기 (Byte) / 최대 비트 레이트(maximum bit rate)
여기서, 최대 비트 레이트는 Asset 별로 설정되며, Asset의 타입에 따라 미리 정의된 값을 사용하거나 송신 장치가 별도의 시그널링 메시지를 사용하여 수신 장치로 전달한다.
소스 및 리페어 심볼 블록 크기는 하기 <수학식 3>와 같이 AL-FEC 메시지 형태로 수신되는 AL-FEC 구성(configuration) 정보를 기반으로 계산될 수 있다. 상기 AL-FEC 구성 정보는 상기 AL-FEC 복호화 버퍼의 최대 크기를 계산하기 위해서 사용될 '복구 심볼의 길이(length of repair symbol)', '복구 플로우에 대한 최대값 k' 및 '복구 플로우에 대한 최대값 p'를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 복구 심볼의 길이는 바이트(byte) 단위이며, k는 소스 심볼의 최대 개수로 정의되고, p는 복구 심볼의 최대 개수로 정의된다.
<수학식 3>
소스 및 리페어 심볼 블록 크기 = 복구 심볼의 길이 x (k+p)
본 발명의 실시 예와 같이 패킷과 심볼의 순서가 달라지는 경우 수신 장치는 복호화 시 최초 소스 FEC 패킷을 수신 후 리오더 버퍼 지연 시간만큼 소스 및 리페어 FEC 패킷을 수신 후 해당 수신된 정보를 바탕으로 복호화를 수행한다.
기존 FEC 방법과 같이 별도의 리오더 버퍼 지연 시간만큼 버퍼링을 수행하지 않고 복호화를 수행 시 수신 장치에 수신된 FEC 패킷으로부터 생성된 소스 심볼과 리페어 심볼간의 불일치가 발생하여 복호화 과정을 수행할 수 없다. 따라서 수신 장치에서는 리오더 버퍼 지연 시간만큼 소스 및 리페어 심볼을 버퍼링한 후 해당 소스 심볼 블록 및 리페어 심볼 블록을 생성 후 우선 순위 정보를 바탕으로 소스 심볼 블록 내의 소스 심볼들을 재배열 한 후 복호화를 수행하여야 한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 패킷을 송신하기 위한 2가지 송신 패킷 포맷을 설명하기로 한다. 상기 2가지 송신 패킷 포맷 중 하나는 소스 패킷을 송신하기 위한 FEC 소스 패킷 포맷이고, 다른 하나는 리페어 심볼을 송신하기 위한 FEC 리페어 패킷 포맷이다.
도 12에서와 같이 FEC 소스 패킷은 MMTP 패킷에 소스 FEC 페이로드 ID가 추가된 형태이며, 도 13에서와 같이 FEC 리페어 패킷 포맷은 MMTP 패킷 헤더와 리페어 FEC 페이로드 ID 및 하나 이상의 리페어 심볼을 포함한다. FEC 소스 패킷에 포함된 소스 FEC 페이로드 ID는 FEC 소스 패킷에 의해 운반되는 소스 심볼 또는 심볼 요소를 식별하기 위한 정보를 제공한다. FEC 리페어 패킷에 포함된 리페어 FEC 페이로드 ID는 상기 FEC 리페어 패킷에 포함된 리페어 심볼(들) 및 관련 소스 패킷 블록을 식별하기 위한 정보를 제공한다.
구체적으로, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 소스 패킷 포맷의 일 예를 보이고 있다. 도 12를 참조하면, FEC 소스 패킷은 MMTP 패킷 헤더, MMTP 페이로드 헤더, MMTP 페이로드 데이터 및 소스 FEC 페이로드 ID로 구성된다. MMT FEC 기법에 의해 보호되는 소스 패킷은 상기 도 12의 MMTP 패킷 헤더, MMTP 페이로드 헤더 및 MMTP 페이로드 데이터를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 리페어 패킷 포맷의 일 예를 보이고 있다. 도 13을 참조하면, FEC 리페어 패킷은 MMTP 패킷 헤더, 리페어 FEC 페이로드 ID와 하나 이상의 리페어 심볼(들)을 포함할 수 있다. ssbg_mode0 혹은 ssbg_mode1이 사용될 경우에 FEC 리페어 패킷은 오직 한 개의 리페어 심볼을 포함할 수 있다. 반면 Ssbg_mode2가 사용될 경우에 FEC 리페어 패킷은 한 개 이상의 리페어 심볼을 포함할 수 있다. 또한 FEC 리페어 패킷 블록에 포함된 FEC 리페어 패킷 중 마지막 FEC 리페어 패킷을 제외한 모든 FEC 리페어 패킷들은 동일한 개수의 리페어 심볼을 포함하여야 한다.
MMT FEC 기법을 사용하는 송신 장치는 수신 장치에서 수신된 FEC 소스 패킷과 FEC 리페어 패킷을 사용한 손실된 소스 패킷 복원 기능을 수행하기 위하여 필요한 정보를 전달하여야 한다. 이후 상기 필요한 정보를 FEC 구성 정보라 정의하기로 한다. 상기 FEC 구성 정보는 그 용도 및 특성에 따라 FEC 소스/리페어 패킷에 포함되어 송신되거나 상기 FEC 소스/리페어 패킷을 제외한 별도의 패킷으로 전달되는 시그널링 메시지로 송신 될 수 있다.
상기 FEC 구성 정보 중 소스 FEC 페이로드 ID는 상기 도 12에 나타낸 FEC 소스 패킷 포맷의 일 예와 같이 FEC 소스 패킷의 마지막 부분에 포함될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 FEC 소스 패킷에 포함되는 소스 FEC 페이로드 ID 포맷의 일 예를 보이고 있다.
도 14를 참조하면, 소스 FEC 페이로드 ID 포맷은 SS_ID 필드와 FFSRP_TS 필드를 포함한다. 상기 SS_ID 필드와 FFSRP_TS 필드의 용법의 일 예는 다음과 같다.
SS_ID (32비트) - 해당 FEC 소스 패킷에 포함된 소스 심볼들을 식별할 수 있는 일련 번호(sequence number)를 나타낸다. 이 일련번호는 최대값 이후 0으로 돌아간다. ssbg_mode0 혹은 ssbg_mode1이 사용될 경우에 SS_ID 값은 FEC 소스 패킷 별로 1씩 증가한다. 만약 ssbg_mode==10 일 경우, 일련 번호는 심볼 엘리먼트(패딩만으로 구성된 심볼 엘리먼트도 포함)마다 1씩 증가하며 SS_ID 값은 해당 FEC 소스 패킷에 포함된 첫 번째 심볼 엘리먼트의 일련 번호로 설정된다. LA-FEC 부호화 구조가 사용될 경우에, 소스 심볼 블록의 가장 낮은 SS_ID는 SS_ID_max + 1과 같아야한다. 여기서 SS_ID_max는 모든 플로우의 선행 소스 심볼 블록의 가장 높은 SS_ID이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 LA-FEC 기법이 사용될 경우의 SS_ID 설정 방법의 일 예를 보이고 있다. 도 15를 참조하면, 각 플로우 내의 동일한 소스 심볼 블록의 첫 번째 SS_ID는 모든 플로우의 모든 소스 심볼 블록의 동기화 포인트로 사용될 수 있다.
FFSRP_TS (4 bytes) - FFSRP_TS는 TS_Indicator (1 bit) 와 FP_TS (31 bits) 구성되어 있다.
TS_Indicator (1 bit) - FEC에서 타임 스탬프를 나타낸다 (표 1. TS_Indicator 의 값 참조). 1단계(One-stage) FEC 부호화 구조 및 LA-FEC에 대해, 이 필드의 값은 "0"으로 설정 되어야 한다. Two- stage FEC 부호화 구조 (M> 1)의 경우, "1"로 설정되면 FP_TS (31 비트)가 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록에 대한 값임을 나타내며, "0"으로 설정되면 다음의 FP_TS (31 비트)가 two-stage FEC 부호화 구조의 i 번째 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록 (M> 1 및 i = 1, 2, ..., M )에 대한 값임을 나타낸다. Two-stage FEC 부호화 구조 (M> 1)의 경우, i 번째 FEC 소스 패킷 블록의 홀수 번째 FEC 소스 패킷에 대해서는 이 필드를 "0"으로 설정하고, 상기 i 번째 FEC 소스 패킷 블록의 짝수 번째 FEC 소스 패킷에 대해서는 "1"로 설정해야 한다 (i = 1, 2, ..., M).
값 설명
b0 다음의 FP_TS (31 비트)는 one-stage FEC 및 LA-FEC 부호화 구조 의 FEC 소스 또는 리페어 패킷 블록 또는 two-stage FEC 부호화 구조의 i 번째 FEC 소스 또는 리페어 패킷 블록에 대한 것이다 (M> 1 및 i = 1, 2, ..., M).
b1 다음 FP_TS (31 비트)는 two-stage FEC 부호화 구조의 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록을 위한 것이다.
FP_TS (31 bits) - FP_TS 는 관련 FEC 소스/리페어 패킷 블록에서 가장 먼저 송신된 MMTP 패킷의 패킷 헤더에 존재하는 32-비트의 타임스탬프에서 최상위 비트(most significant bit: MSB)를 제외한 나머지 31비트를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시 예에서 상기 FFSRP_TS는 선택 적으로 존재할 수 있다. 일 예로 FEC 소스/리페어 패킷을 제외한 별도의 패킷으로 전달되는 시그널링 메시지는 상기 FFSRP_TS의 존재 여부를 알려주는 플래그(flag)를 포함할 수 있다.
FEC 구성 정보 중 리페어 FEC 페이로드 ID는 상기 도 13에 나타낸 FEC 리페어 패킷 포맷의 일 예와 같이 FEC 리페어 패킷에서 MMTP 패킷 헤더 이후에 존재할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷의 일 예를 보이고 있다.
도 16을 참조하면, 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷은 SS_Start 필드, RSB_length 필드, RS_ID 필드, SSB_length 필드 및 FFSRP_TS 필드를 포함하며, 각 필드들의 용법의 일 예는 다음과 같다.
SS_Start (32 bits) - 연관된 소스 심볼 블록의 경계를 나타낸다. ssbg_mode0 또는 ssbg_mode1이 사용될 경우에는 연관된 소스 심볼 블록의 첫 번째 소스 심볼의 일련번호로 설정된다. ssbg_mode2가 사용될 경우에는 연관된 소스 심볼 블록의 첫 번째 심볼 요소의 일련번호로 설정된다.
RSB_length (24 bits) - RSB_length는 해당 FEC 리페어 패킷으로 송신되는 리페어 심볼을 포함하는 리페어 심볼 블록을 구성하는 리페어 심볼의 개수이다.
RS_ID (24 bits) - 해당 FEC 리페어 패킷에 포함된 첫 번째 리페어 심볼을 식별하기 위한 일련번호이다. 해당 FEC 리페어 패킷이 두 개 이상의 리페어 심볼을 포함할 경우에 첫 번째 리페어 심볼의 후속 리페어 심볼들의 일련번호는 1씩 증가한다. 모든 리페어 심볼 블록에 대하여 0으로 시작하며 각 리페어 심볼마다 1씩 증가한다.
SSB_length[N] (N*24 bits) - LA-FEC 부호화 구조가 사용되지 않을 경우에는, N이 "1"이고, SSB_length는 연관된 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼의 개수 (ssbg_mode0 혹은 ssbg_mode1이 사용될 경우) 또는 연관된 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼 엘리먼트의 개수(ssbg_mode2가 사용될 경우, 전체가 패딩으로 구성된 소스 심볼 엘리먼트는 제외)를 나타낸다. LA-FEC 부호화 구조가 사용될 경우에, N은 보완 계층의 개수+1과 같아야 하며, SSB_length[i]는 i 번째 플로우의 연관 소스 심볼 블록에 포함된 소스 심볼의 개수(ssbg_mode0 혹은 ssbg_mode1이 사용될 경우) 혹은 i 번째 플로우의 연관 소스 심볼 블록에 포함된 심볼 엘리먼트의 개수(ssbg_mode2가 사용될 경우, 전체가 패딩으로 구성된 소스 심볼 엘리먼트는 제외)를 나타낸다. 즉, SSB_length[N]는 소스 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 길이 정보를 나타낸다.
FFSRP_TS (4 bytes) -TS_Indicator (1 bit) 와 이후 FP_TS (31 bits)로 구성 되어 있다.
TS_Indicator (1 bit) - FEC에서 타임 스탬프를 나타낸다 (표 2. TS_Indicator 의 참조). One-stage FEC 부호화 구조 및 LA-FEC에 대해, 이 필드의 값은 "0"으로 설정 되어야 한다. Two- stage FEC 부호화 구조 (M> 1)의 경우, "1"로 설정되면 FP_TS (31 비트)가 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록에 대한 값임을 나타내며, "0"으로 설정되면 다음의 FP_TS (31 비트)가 two-stage FEC 부호화 구조의 i 번째 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록 (M> 1 및 i = 1, 2, ..., M )에 대한 값임을 나타낸다. Two-stage FEC 부호화 구조 (M> 1)의 경우, i 번째 FEC 소스 패킷 블록의 홀수 번째 FEC 소스 패킷에 대해서는 이 필드를 "0"으로 설정하고, 상기 i 번째 FEC 소스 패킷 블록의 짝수 번째 FEC 소스 패킷에 대해서는 "1"로 설정해야 한다 (i = 1, 2, ..., M).
값 설명
b0 다음의 FP_TS (31 비트)는 one-stage FEC 및 LA-FEC 부호화 구조 의 FEC 소스 또는 리페어 패킷 블록 또는 two-stage FEC 부호화 구조의 i 번째 FEC 소스 또는 리페어 패킷 블록에 대한 것이다 (M> 1 및 i = 1, 2, ..., M).
b1 다음 FP_TS (31 비트)는 two-stage FEC 부호화 구조의 FEC 소스 또는 복구 패킷 블록을 위한 것이다.
FP_TS (31 bits) - FP_TS 는 관련 FEC 소스/리페어 패킷 블록에서 가장 먼저 송신된 MMTP 패킷의 패킷 헤더에 존재하는 32-비트의 타임스탬프에서 MSB를 제외한 나머지 31비트를 나타낸다.
다음으로, 상술한 One-Stage FEC 기법, Two-Stage FEC 기법, LA-FEC 기법, 적응형 FEC 기법을 모두 지원하며, 상기 FEC 기법 중 하나를 선택하여 MMTP 패킷을 보호하는 멀티미디어 서비스 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 이 때 필요한 FEC 구성 정보는 다음과 같다.
- 적용된 FEC 기법을 나타내는 식별정보: Two-stage FEC 기법의 경우에는 분할된 소스 심볼 블록의 수, 적응형 FEC 기법의 경우에는 상술한 추가 정보
- 리페어 심볼 생성에 사용된 FEC 부호를 나타내는 식별정보: Two-stage FEC 기법을 사용할 경우에는 2개의 FEC 부호 식별정보
- 소스 심볼 블록 생성 방식을 나타내는 식별정보: ssbg_mode2가 사용될 경우에는 하나의 심볼을 구성하는 심볼 엘리먼트의 개수
- 리페어 심볼의 바이트 단위 길이
- 수신된 FEC 소스/리페어 패킷에 포함된 소스/리페어 심볼의 일련 번호
상술한 정보 중 적응형 FEC 기법을 위한 추가 정보와 수신된 FEC 소스/리페어 패킷에 포함된 소스/리페어 심볼의 일련 번호를 제외한 정보는 변화가 적은 정보이므로 AL-FEC 시그널링 메시지의 형태로 전달되는 것이 바람직하다. 반면에 수신된 FEC 소스/리페어 패킷에 포함된 소스/리페어 심볼의 일련 번호는 매 블록/패킷마다 변화하는 정보이므로 패킷에 포함시켜서 송신하는 것이 바람직하다. 상술한 적응형 FEC 기법을 위한 추가 정보는 구현 방식에 따라 다양한 형태로 전달될 수 있다. 이후의 실시 예에서는 상술한 소스 FEC 페이로드 ID와 리페어 FEC 페이로드 ID를 그대로 사용한다는 가정하에 상술한 적응형 FEC 기법을 위한 추가 정보를 수신 장치로 송신하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 MMTP에서 제공하는 확장 헤더의 표준 포맷을 보이고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 송신 장치는 상술한 적응형 FEC 기법을 위한 추가 정보 중 블록/패킷마다 변화하는 정보를 도 17에 도시한 포맷으로 구성하여 송신 장치로 송신할 수 있다.
도 17을 참조하면, type은 header_extension_value를 식별하기 위한 식별정보며, length는 header_extension_value의 바이트 단위 길이를 나타낸다.
이 때 상기 적응형 FEC 기법을 위한 추가 정보를 포함하는 확장헤더는 상기 적응형 FEC 기법이 적용된 FEC 소스 혹은 리페어 패킷에만 존재할 수 있다. 또한 도 18 내지 도 22를 참조하여 후술할 확장 헤더들은 상기 적응형 FEC 기법이 적용된 FEC 소스 혹은 리페어 패킷 모두에 포함 될 수도 있으며, 모든 FEC 리페어 패킷에만 포함될 수도 있고, FEC 소스/리페어 패킷들 중 일부에만 포함될 수 도 있다.
도 18 내지 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 MMTP에서 제공하는 확장 헤더 포맷의 예들을 보이고 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시 예를 따르는 적응형 FEC 기법이 사용될 경우에 AL-FEC 메시지는 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼 서브 블록의 수 N을 포함할 수 있다. 이 경우에 각 소스 심볼 서브 블록과 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 수는 도 18에 나타낸 확장 헤더로 전달 될 수 있다. 도 18을 참조하면, 각 소스 심볼 서브 블록과 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 수는 각각 24-bit 필드를 사용하여 전달된다.
도 18에 나타낸 확장 헤더는 N개의 모든 소스/리페어 심볼 서브 블록들의 길이를 포함하고 있다. 하지만 N 번째 소스/리페어 심볼 서브 블록의 길이는 리페어 FEC 페이로드 ID로 전달되는 전체 소스/리페어 블록의 길이에서 1~N-1 번째 소스/리페어 심볼 서브 블록의 길이를 사용하여 계산할 수 있으므로, 도 19에서와 같이 상기 확장 헤더에서 생략 가능하다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 MMTP에서 제공하는 확장 헤더 포맷의 다른 예로, 상술한 N번째 소스/리페어 심볼 서브 블록의 길이가 생략된 확장 헤더 포맷을 보이고 있다.
그리고 상술한 FEC 부호의 제약조건을 상기하면 i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼을 수신하였을 경우에 1~i번째 각 소스/리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 개수를 알면 FEC_algo#i()의 역과정을 수행하여 1~i번째 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼 중 손실된 심볼의 복원을 시도하는 것이 가능하다. 따라서 도 20의 확장 헤더의 포맷에서 나타낸 바와 같이 1~i번째 소스/리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 개수만을 포함하는 확장 헤더를 i번째 소스/리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼이 포함된 FEC 소스/리페어 패킷 전부 혹은 FEC 리페어 패킷 전부 혹은 일부 FEC 소스/리페어 패킷에 포함시켜 송신할 수 있다. 이 때 SSBL[k]와 RSBL[k] (k=1,2.,...i)는 고정된 길이(3 바이트)를 가지므로 i의 값은 별도의 시그널링 없이 length 필드의 값을 6으로 나누어서 알 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FEC 부호의 경우에 i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼을 수신하였을 경우에 1~i번째 각 소스 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 개수와 1~(i-1)번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼의 총 개수와 i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼의 개수를 알면 FEC_algo#i()의 역과정을 수행하여 1~i번째 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼 중 손실된 심볼의 복원을 시도하는 것이 가능하다. 따라서 도 21의 확장 헤더의 포맷에서 나타낸 바와 같이 다음 필드를 포함하는 확장 헤더를 i번째 소스/리페어 심볼 서브 블록에 포함된 심볼이 포함된 FEC 소스/리페어 패킷 전부 혹은 FEC 리페어 패킷 전부 혹은 일부 FEC 소스/리페어 패킷에 포함시켜 송신할 수 있다.
- RSB_start: i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 첫 번째 리페어 심볼의 식별정보(RS_ID). 즉 1 ~ (i - 1)번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼들의 총합
- RSBL[i]: i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼의 개수
- SSBL[j]: j번째 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼의 개수
이 때 SSBL[k] (k=1,2,...i) 는 고정된 길이(3 바이트)를 가지므로 i의 값은 별도의 시그널링 없이 (length 필드의 값 - 6)을 3으로 나누어서 알 수 있다.
상술한 실시 예들은 소스/리페어 심볼 서브 블록의 길이 들이 모두 확장 헤더에 포함되는 경우를 고려하였다. 또 다른 실시 예로 상술한 리페어 FEC 페이로드 ID로 리페어 심볼 서브 블록의 길이들을 송신하고, 확장 헤더로는 소스 심볼 서브 블록의 길이만을 시그널링하는 방법을 생각할 수 있다. 이 경우에 확장 헤더는 도 18, 도 19 및 도 20에 나타낸 확장 헤더의 포맷에서 뒤쪽에 존재하는 RSBL이 생략된 포맷이 된다. 또 다른 실시 예로 상술한 리페어 FEC 페이로드 ID로 소스 심볼 서브 블록의 길이들을 송신하고, 확장 헤더로는 리페어 심볼 서브 블록의 길이만을 시그널링하는 방법을 생각할 수 있다. 이 경우에 확장 헤더는 도 18, 도 19, 도 20 및 도 21에 나타낸 확장 헤더의 포맷에서 앞쪽에 존재하는 SSBL이 생략된 포맷이 된다. 상기 도 18에 나타낸 실시 예에서 SSBL[k] (k=1,2,...i)이 생략될 경우에 i의 값은 별도의 시그널링 없이 length 필드의 값을 3으로 나누어서 알 수 있다. 도 21에 나타낸 확장 헤더의 포맷에서 SSBL을 리페어 FEC 페이로드 ID로 시그널링 할 경우의 MMTP packet header extension의 예를 도 22에 나타내었다.
도 22에서 RSB_ID는 현재 MMTP 패킷이 포함된 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 식별정보(i)를 나타내며, RSB_start는 i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼들 중 첫 번째 리페어 심볼의 식별정보(RS_ID)(즉, 1 ~ (i - 1)번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼들의 총합)을 나타내고, RSBL은 i번째 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼들의 개수를 나타낸다. 본 발명의 다른 실시 예에서 도 22의 상기 RSBL 필드는 생략될 수 있다.
그리고 도 22에서 나타낸 확장 헤더의 포맷에 포함된 필드들이 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷으로 전송되는 경우, 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷은 도 23과 같이 나타낼 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷의 다른 예를 보이고 있다.
도 23을 참조하면, 리페어 FEC 페이로드 ID 포맷은 도 22에서 나타낸 확장 헤더의 포맷에 포함된 필드들(즉, SSB_length[N] 필드, RSB_ID 필드, RSB_start 필드 및 RSBL)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 적응형 FEC 기법이 사용될 경우에 AL-FEC 메시지는 소스 심볼 블록을 구성하는 소스 심볼 서브 블록의 수 N 및 각 소스/리페어 심볼 서브 블록의 길이를 포함할 수 있다. 이 경우에 두 가지 형태의 적응형 FEC 기법의 실시 예를 고려할 수 있다. 첫 번째로는 AL-FEC 메시지를 매 소스 패킷 블록마다 갱신하여 수신 장치로 송신하는 방식이며, 이 경우에는 상술한 MMTP 확장 헤더는 사용되지 않는다. 두 번째 방식은 AL-FEC 메시지로는 각 소스/리페어 심볼 서브 블록의 최대 길이들을 전달하고 이 최대 길이들을 상술한 FEC_algo#i의 파라미터로 사용하는 것이다. 이 경우에 멀티미디어 데이터의 특성에 따라 소스 심볼 서브 블록에 패딩으로만 구성된 심볼들이 하나 이상 존재 할 수 있다. 따라서 이 경우에는 상술한 MMTP 확장 헤더의 실시 예들과 동일한 포맷의 확장 헤더를 사용하여 각 소스 심볼 서브 블록에 대하여 소스 패킷으로부터 전달 받은 데이터를 포함하는 심볼의 수 혹은 패딩으로만 구성된 심볼의 수를 전달하는 것이 필요하다. 상기 패딩으로만 구성된 심볼의 수를 전달할 경우에는 상술한 도 18, 19, 20의 실시 예들에서 SSBL[j]의 값을 i번째 소스 심볼 서브 블록에 포함된 패딩으로만 구성된 소스 심볼의 수로 설정하여 시그널링할 수 있다.이하에서는, 도 24 및 도 25를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 멀티미디어 서비스 시스템에서 AL-FEC 기법을 기반으로 패킷을 송수신하는 전반적인 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치에서 AL-FEC 기법을 사용하여 패킷을 송신하는 방법의 일 예를 보이고 있다.
도 24를 참조하면, 송신 장치는 FEC 구성 정보를 기반으로 소스 패킷 블록으로부터 소스 심볼 블록을 생성한다(2401). 그리고 송신 장치는 생성된 소스 심볼 블록을 입력받고, 소스 패킷들의 우선순위를 기반으로 소스 심볼들의 재 배열이 필요한지의 여부를 판단한다(2403). 만약 송신 장치는 생성된 소스 심볼 블록에서 소스 심볼들의 재배열이 필요하다고 판단한 경우, 소스 패킷들의 우선순위를 기반으로 소스 심볼들의 재배열을 수행한다(2405). 상기 재배열을 수행함에 따라, 소스 심볼 블록은 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함할 수 있고, 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 각각은 다수의 소스 심볼들을 포함한다. 그리고 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위와 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 상이한 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위가 상이하며, 상기 소스 심볼 서브 블록들 중 하나인 특정 소스 심볼 서브 블록으로부터 생성된 특정 리페어 심볼 서브 블록에 포함된 리페어 심볼들의 우선순위는 상기 특정 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위에 의해 결정된다.
그리고 송신 장치는 생성된 소스 심볼 블록에서 소스 심볼들의 재배열이 필요하다고 판단하지 않는 경우 또는 소스 심볼들의 재배열이 수행된 이후, 소스 심볼 블록에 대한 AL-FEC 부호화를 수행한다(2407). 이 때, 상기 송신 장치는 FEC 구성 정보를 기반으로 AL-FEC 부호화를 수행하며, 특히 본 발명의 실시 예에 따라 FEC 구성 정보에 적응형 FEC 기법이 사용됨을 지시하는 식별정보가 포함되어 있는 경우 적응형 FEC 기법을 기반으로 AL-FEC 부호화를 수행한다. 그리고 송신 장치는 AL-FEC 부호화에 따라 생성된 소스 심볼 블록 및 리페어 심볼 블록을 확인하고, FEC 소스 패킷 및 FEC 리페어 패킷을 생성하여 수신 장치로 송신한다(2409). 그리고 송신 장치는 다수의 FEC 기법들 중 적응형 FEC 기법이 사용됨을 지시하는 식별정보를 포함하는 시그널링 메시지를 생성하여 상기 수신 장치로 송신한다(2411). 여기서, 상기 FEC 소스 패킷의 구성과 FEC 리페어 패킷의 구성은 상기에서 도 12 내지 도 23를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서 AL-FEC 기법을 사용하여 패킷을 수신하는 방법의 일 예를 보이고 있다.
도 25를 참조하면, 수신 장치는 다수의 FEC 기법들 중 적응형 FEC 기법이 사용됨을 지시하는 식별정보를 포함하는 시그널링 메시지를 수신한다(2501). 그리고 수신 장치는 송신 장치로부터 FEC 소스 패킷 및 FEC 리페어 패킷을 수신(2503)하고, 수신된 FEC 소스 패킷에 대한 FEC 구성 정보를 기반으로 패킷 우선순위가 존재하는지 판단한다(2505).
만약, 상기 수신 장치는 상기 수신된 FEC 소스 패킷에 패킷 우선순위가 존재하는 경우 소스 심볼 및 리페어 심볼을 버퍼링한다(2507). 그리고 상기 수신 장치는 상기 수신된 FEC 소스 패킷에 패킷 우선순위가 존재하지 않는 경우 또는 상기 버퍼링이 완료된 경우, 상기 시그널링 메시지에 포함된 식별정보를 기반으로 적응형 FEC 기법을 이용하여 FEC 소스 패킷 및 FEC 리페어 패킷을 복호화한다(2509). 이에 수신 장치는 상기 복호화 수행에 따라 소스 패킷을 확인할 수 있다(2511).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 송신 장치에서 방송 서비스를 송신하는 방법에 있어서,
    다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 결정하는 과정;
    상기 결정한 FEC 기법을 지시하는 식별자를 포함하도록 시그널링 메시지를 구성하는 과정; 및
    상기 구성한 시그널링 메시지를 송신하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고,
    상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함하는 방송 서비스 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함하는 소스 심볼 블록을 입력하는 과정;
    상기 소스 심볼 서브 블록들 각각에 대응한 리페어 심볼 서브 블록을 생성하는 과정; 및
    상기 소스 심볼 서브 블록들과 상기 리페어 심볼 서브 블록들을 수신 장치로 송신하는 더 포함하며,
    여기서, 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위와 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 상이한 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위가 상이함을 특징으로 방송 서비스 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    우선순위를 기반으로 패킷 블록에 포함된 다수의 패킷들을 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 하나로 재 배열하는 과정을 더 포함하는 방송 서비스 송신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 소스 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 길이 정보 (SSB_length)과, 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 식별정보(RSB_ID)와, 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 포함된 상기 리페어 심볼들 중 첫 번째 리페어 심볼의 식별 정보(RSB_start) 및 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 포함된 상기 리페어 심볼들의 개수(RSBL)를 포함하는 구성정보를 생성하는 과정; 및
    상기 생성된 구성정보를 상기 수신 장치로 송신하는 과정을 더 포함하는 방송 서비스 송신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구성 정보는 상기 리페어 심볼 서브 블록들을 송신하는 리페어 패킷의 헤더를 통해 상기 수신 장치로 송신됨을 특징으로 하는 방송 서비스 송신 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구성 정보는 상기 시그널링 메시지를 통해 상기 수신 장치로 송신됨을 특징으로 하는 방송 서비스 송신 방법.
  7. 수신 장치에서 방송 서비스를 수신하는 방법에 있어서,
    송신 장치로부터 시그널링 메시지를 수신하는 과정; 및
    상기 시그널링 메시지에 포함된, 다수의 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 기법들 중 방송 서비스를 위한 하나의 FEC 기법을 지시하는 식별자를 확인하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 다수의 FEC 기법들은 적응형 FEC 기법을 포함하고,
    상기 적응형 FEC 기법은 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들로 분할되는 소스 플로우에 적용될 수 있으며, 상기 소스 플로우로부터 분할되는 하나 또는 다수의 소스 심볼 블록들 각각이 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 포함하는 방송 서비스 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    소스 심볼 블록과 리페어 심볼 블록을 수신하는 과정;
    상기 소스 심볼 블록에 포함된 서로 상이한 우선순위를 갖는 다수의 소스 심볼 서브 블록들을 확인하는 과정; 및
    상기 리페어 심볼 블록에 포함된 상기 소스 심볼 서브 블록들 각각에 대응한 리페어 서브 블록을 확인하는 과정을 더 포함하며,
    여기서, 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위와 상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 상이한 하나의 소스 심볼 서브 블록에 포함된 소스 심볼들의 우선순위가 상이함을 특징으로 방송 서비스 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 소스 심볼 서브 블록들 중 하나는 우선순위를 기반으로 패킷 블록에 포함된 다수의 패킷들이 재 배열된 것임을 특징으로 하는 방송 서비스 수신 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 소스 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 길이 정보 (SSB_length)과, 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 대응하는 식별정보(RSB_ID)와, 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 포함된 상기 리페어 심볼들 중 첫 번째 리페어 심볼의 식별 정보(RSB_start) 및 상기 리페어 심볼 서브 블록들 각각에 포함된 상기 리페어 심볼들의 개수(RSBL)를 포함하는 구성정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 방송 서비스 수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구성 정보는 상기 리페어 서브 블록들을 송신하는 리페어 패킷의 헤더를 통해 수신됨을 특징으로 하는 방송 서비스 수신 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 구성 정보는 상기 시그널링 메시지를 통해 수신됨을 특징으로 하는 방송 서비스 수신 방법.
  13. 방송 서비스를 송신하는 송신 장치에 있어서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 따라 동작하도록 구성된 프로세서를 포함하는 방송 서비스 송신 장치.
  14. 방송 서비스를 수신하는 수신 장치에 있어서, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 따라 동작하도록 구성된 프로세서를 포함하는 방송 서비스 수신 장치.
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