KR100923574B1

KR100923574B1 - 디지털 멀티미디어 방송 송출 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100923574B1
Application number: KR1020070078965A
Authority: KR
Inventors: 윤정일; 배병준; 임종수; 이수인
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-10-27
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: EP2186329A2; WO2009020302A2; KR20090014767A; EP2186329A4; WO2009020302A3

Abstract

제1 네트워크와 제2 네트워크의 ETI(Ensemble Transport Interface) 신호의 동기화를 수행하기 위해서, 동기화 장치는 제1 네트워크로부터 제1 ETI 신호를 수신하고, 제2 네트워크로부터 제2 ETI 신호를 수신하고, 제1 ETI 신호의 프레임과 제2 ETI 신호의 프레임을 비교하여 동일 프레임 간의 지연 시간을 생성하고, 지연 시간에 따라 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 동기화한다.

DMB, ETI, 방송 송출

Description

디지털 멀티미디어 방송 송출 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING}

본 발명은 방송 송출을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-017-02, 과제명: 지상파 DMB 전송 고도화 기술개발].

DMB(Digital Multimedia Broadcasting)는 이동 환경에서 CD(compact disk) 음질의 오디오 및 고화질의 비디오를 제공하는 멀티미디어 서비스이다.

DMB 서비스 제공자로부터 제공되는 다양한 서비스들을 하나의 DMB 채널로 전송하기 위해서는 각 서비스를 묶어 전송하는 앙상블(ensemble) 형태로 전송한다.

일반적으로 DMB 송출 시스템은 앙상블 다중화기를 사용하여 여러 서비스를 하나의 앙상블로 구성하며 이를 앙상블 전송 인터페이스(Ensemble Transport Interface, 'ETI'라 칭함)라는 규격으로 신호를 생성하고, COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing) 인코더로 변조하여 DMB 방송 신호로 송출한다.

하지만 이러한 DMB 송출 시스템에서 동일한 ETI를 서로 다른 네트워크 경로 를 통해서 전송할 경우 경로 차이에 따른 전송 오류나 예측하지 못한 사고로 인해 네트워크가 단절될 수가 있다. 이러한 경우 단절된 네트워크로 인해 DMB 수신자들에게 원활한 DMB 제공을 수행하지 못할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 DMB 송출 시스템의 서로 다른 네트워크의 ETI 스트림을 동기화하여 DMB 수신자들에게 안정적인 방송 수신을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법은 제1 네트워크로부터 제1 ETI(Ensemble Transport Interface) 신호를 수신하는 단계와, 제2 네트워크로부터 제2 ETI 신호를 수신하는 단계와, 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 비교하여 동일 프레임을 검색하는 단계와, 상기 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정하는 단계와, 상기 지연 시간의 차이에 따라 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 동기화하는 단계를 포함한다.

이때, 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법은 상기 제1 ETI 신호에 대한 오류 검사를 수행하는 단계와, 상기 제2 ETI 신호에 대한 오류 검사를 수행하는 단계와, 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호 중 어느 하나에 오류가 발생하는 경우 다른 하나의 ETI 신호를 선택하여 송출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 동일 프레임을 검색하는 단계는 상기 제1 ETI 신호의 프레임과 상기 제2 ETI 신호의 프레임이 포함하는 카운트 필드 값을 비교하여 상기 동일 프레임을 검색하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송출 시스템은 제1 네 트워크로부터 제1 ETI(Ensemble Transport Interface) 신호를 수신하는 제1 프레임 오류 검사부와, 제2 네트워크로부터 제2 ETI 신호를 수신하는 제2 프레임 오류 검사부와, 상기 제1 ETI 신호의 프레임과 상기 제2 ETI 신호의 프레임의 필드 값을 서로 비교하여 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정하는 프레임 비교부와, 상기 지연 시간의 차이에 따라 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 동기화하는 프레임 출력 스위칭부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, ETI 스트림 동기화 장치를 통해 DMB 방송 송출 시스템에서 네트워크 끊김으로 인한 예상치 못한 사고가 발생하였을 경우 동일한 ETI 스트림을 포함하는 또 다른 네트워크를 통해 전송 받는 동일한 ETI 스트림으로 그 출력을 스위칭 함으로써 방송 출력이 끊기지 않고 송출하여 전송 네트워크에서의 끊김 없는 ETI 스트림 전송이 가능하다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 본 발명은 안정적인 방송 송출을 위한 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DMB 송출 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, DMB 전송 시스템은 비디오 서비스 엔코더(110)와 오디오 서비스 엔코더(120), 데이터 서비스 엔코더(130), 앙상블 다중화기(200), 그리고 송출 장치(300)를 포함한다.

비디오 서비스 엔코더(110)는 비디오 서비스를 제공하고, 오디오 서비스 엔코더(120)는 오디오 서비스를 제공하며 그리고 데이터 서비스 엔코더(130)는 데이터 서비스를 제공한다. 비디오 서비스 엔코더(110), 오디오 서비스 엔코더(120), 및 데이터 서비스 엔코더(130)는 서비스 제공자(Service Provider)에 의해 운영된다.

앙상블 다중화기(200)는 앙상블 제공자(Ensemble provider)에 의해 운영되며, 서로 다른 네트워크로부터 들어오는 비디오 서비스, 오디오 서비스, 데이터 서비스를 앙상블로 다중화하여 ETI 신호를 생성한다.

송출 장치(300)는 전송 네트워크 제공자(Transmission network provider)에 의해 운영되며, 앙상블 다중화기(200)가 제공하는 ETI 신호를 COFDM 방식으로 변조하여 송출한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 앙상블 전송 인터페이스의 계층 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 앙상블 다중화기(200)의 출력 신호인 ETI는 DMB 전송 네트워크에서 기본이 되는 인터페이스이다.

이러한 ETI의 계층 구조는 LI(logical interface) 계층, NI(network independent) 계층, 그리고 NA(network adaptation) 계층이라는 3가지 계층으로 정의되어 있다.

LI 계층은 기본 논리 구조로서 앙상블을 생성하는 데 기본적인 정보들을 정의한다.

NI 계층은 LI를 맵핑하는 간단한 물리적인 인터페이스 계층으로서 ETI 관련 장비의 기본적인 인터페이스를 포함한다.

NA 계층은 NI 계층에 비해 에러가 발생하기 쉬운 네트워크 환경에서 사용할 수 있도록 에러에 보호된 형태의 물리적인 인터페이스 계층으로서 LI 계층과 맵핑되는 구조를 갖는다.

또한 사용되는 인터페이스 신호 형태에 따라서 ETI(NI, G.703), ETI(NI, V.11), ETI(NA, G.704) 등 다양한 형태의 인터페이스가 존재하며 이 중 ETI(NI, G.703)는 앙상블을 전송하는 장비들 사이에서 가장 주된 인터페이스로 사용되며 COFDM 변조기의 표준적인 입력 인터페이스이다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 동기화 출력 스위칭 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 동기화 출력 스위칭 장치(310)는 제1 프레임 오류 검사부(311), 제2 프레임 오류 검사부(313), 제1 프레임 버퍼(315), 제2 프레임 버퍼(317), 프레임 비교부(319), 프레임 출력 스위칭부(321)를 포함한다. 동기화 출력 스위칭 장치(310)는 별도의 장치일 수도 있고, 송출 장치(300)에 포함될 수도 있다.

제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 제1 ETI 전송 네트워크와 제2 ETI 전송 네트워크로부터 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 수신하여 전송 오류에 대한 오류 검사를 수행하고, 오류 검사 결과를 프레임 출력 스위칭부(321)에 제공한다. 그리고 제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 오류가 없는 경우 제1 ETI 신호의 프레임과 제2 ETI 신호의 프레임을 제1 프레임 버퍼(315)와 제2 프레임 버퍼(317)에 각각 저장한다.

프레임 비교부(319)는 제1 프레임 버퍼(315)와 제2 프레임 버퍼(317)에 저장되어 있는 ETI 신호의 프레임을 비교하여 동일 프레임을 검색하고, 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정한다.

프레임 동기화 출력 스위칭부(321)는 프레임 비교부(319)로부터 지연 시간의 차이를 전달 받아 제1 ETI 전송 네트워크로부터의 제1 ETI 신호와 제2 ETI 전송 네트워크로부터의 제2 ETI 신호의 동일 프레임을 검색하여 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 동기화한 후 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호 중 어느 하나를 송출한다. 그리고, 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)는 안정적인 방송 송출을 위해 제1 ETI 전송 네트워크와 제2 ETI 전송 네트워크 중 어느 하나에 오류가 발생하는 경우, 제1 ETI 네트워크의 ETI 신호와 제2 ETI 네트워크의 ETI 신호 사이의 스위칭을 수행하여 끊김 없는 방송 송출을 수행한다.

다음, 도 3의 동기화 출력 스위칭 장치를 이용한 방송 출력 스위칭 방법에 대하여 도 4를 통해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동기화 출력 스위칭 장치의 ETI 신호의 스위칭 방법에 대한 개략적인 절차를 나타내는 절차도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 동기화 출력 스위칭 장치(310)의 제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 서로 다른 제1 네트워크와 제2 네트워크로부터 동일한 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 수신한다(S110).

제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 수신한 제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호가 포함하고 있는 ETI 프레임에 대해 각각 전송 오류나 비정상적으로 발생하는 오류에 대한 오류 검사를 각각 수행한다(S120).

여기서 기존의 방송 송출은 제1 네트워크의 제1 ETI 신호를 통해 이루어지고 있는 것을 가정한다.

만약 제1 프레임 오류 검사부(311)의 오류 검사를 통해 제1 네트워크의 제1 ETI 신호에 대한 오류가 검출되면, 오류 알림 메시지를 프레임 동기화 출력 스위칭 부(321)에 전달한다(S130).

오류 알림 메시지를 전달 받은 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)는 오류가 발생한 제1 네트워크의 제1 ETI 신호 대신에 오류가 발생하지 않은 다른 네트워크의 프레임인 제2 네트워크의 제2 프레임 버퍼(317)에 저장되어 있는 제2 ETI 신호를 스위칭하여 출력한다(S140).

만약 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호에 대한 오류가 발생하지 않았다면, 제1프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 수신한 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각의 제1 프레임 버퍼(315)와 제2 프레임 버퍼(317)에 전달한다. 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 전달 받은 제1 프레임 버퍼(315)와 제2 프레임 버퍼(317)는 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 저장하고(S150), 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)로부터 전송 요청이 있을 시에 ETI 신호를 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)로 출력한다(S160).

다음, 도 3의 동기화 출력 스위칭 장치를 이용한 ETI 신호 동기화 방법 및 ETI 프레임에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동기화 출력 스위칭 장치의 ETI 신호 동기화 출력 방법에 대한 개략적인 절차를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 ETI 신호의 동기화 출력을 위한 ETI 프레임을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 동기화 출력 스위칭 장치(310)의 제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 서로 다른 제1 네트워크와 제2 네트 워크로부터 동일한 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 수신한다(S210). 제1 프레임 오류 검사부(311)와 제2 프레임 오류 검사부(313)는 수신한 ETI 신호의 오류 검사를 수행한 후, 해당 네트워크의 제1 프레임 버퍼와 제2 프레임 버퍼에 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호를 각각 저장한다.

오류 없는 ETI 신호를 전달 받은 제1 프레임 버퍼(315)와 제2 프레임 버퍼(317)는 ETI 프레임을 각각 저장하고, ETI 신호 동기화를 위해 ETI 신호를 프레임 비교부(319)로 전달한다.

프레임 비교부(319)는 제1 프레임 버퍼(315)의 제1 ETI 신호와 제2 프레임 버퍼(317)의 제2 ETI 신호의 동기화를 위한 ETI 신호의 동일한 프레임을 찾기 위해 제1 ETI 신호와 제2 ETI 신호의 ETI 프레임을 비교한다(S230). 여기서 ETI 신호 동기화를 위한 ETI 신호의 동일 프레임을 찾기 위해 프레임 비교부(319)는 제1 ETI 신호의 ETI 프레임과 제2 ETI 신호의 ETI 프레임의 3가지의 특정 필드 값을 서로 비교하여 두 프레임의 동일 프레임을 검색한다.

우선 프레임 비교부(319)는 도 6의 ETI 프레임의 프레임 특징 필드(Frame Characterization, FC)(410)에 포함되어 있는 프레임 카운터 필드(Frame Count, FCT)(411) 값을 비교한다. 여기서 프레임 카운터 필드(411) 값은 0에서 249 사이의 값을 가지고 있으며 프레임의 앞, 뒤로 카운트 값이 1씩 증가 또는 감소한다. 따라서 동일한 프레임인 경우 프레임 카운터 필드(411) 값이 서로 같다. 그러므로 비교할 ETI 프레임의 위치를 앞, 뒤로 250씩 건너뛰어 동일한 카운터 필드(411) 값을 갖는 ETI 프레임을 검색할 수 있다.

다음, 프레임 카운터 필드(411) 값으로 대략적인 프레임의 위치를 검출한 프레임 비교부(319)는 도 6의 ETI 프레임의 헤더 마지막 필드(End of Header, EOH)(430)에 포함되어 있는 헤더 순환 잉여 검사 필드(Header Cyclic Redundancy Checksum, CRC_ｈ)(431) 값을 비교한다.

마지막으로 프레임 비교부(319)는 도 6의 ETI 프레임의 프레임 마지막 필드(End of Frame, EOF)(450)에 포함되어 있는 순환 잉여 검사 필드(Cyclic Redundancy Checksum, CRC)(451) 값을 비교하여 동일 프레임 여부를 판단한다.

프레임 비교부(319)는 동일 프레임들 간의 지연 시간의 차이를 생성하여 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)로 전달한다(S240). 이때, 프레임 비교부는 동일 프레임들이 저장되어 있는 버퍼의 위치(인덱스)를 이용하여 동일 프레임들 간의 지연 시간의 차이를 구할 수도 있다.

다음으로 프레임 동기화 출력 스위칭부(321)는 제1 네트워크의 제1 ETI 신호와 제2 네트워크의 제2 ETI 신호의 동기화를 위해 지연 시간의 차이에 해당하는 ETI 신호의 프레임을 제거하여 ETI 신호의 동기화를 수행하고, 동기화된 ETI 신호를 송출한다(S250).

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

제1 네트워크로부터 제1 ETI(Ensemble Transport Interface) 신호를 수신하는 단계;

제2 네트워크로부터 제2 ETI 신호를 수신하는 단계;

상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 비교하여 동일 프레임을 검색하는 단계;

상기 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정하는 단계;

상기 지연 시간의 차이에 따라 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 동기화하는 단계;

상기 제1 ETI 신호에 대한 오류 검사를 수행하는 단계;

상기 제2 ETI 신호에 대한 오류 검사를 수행하는 단계; 및

상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호 중 어느 하나에 오류가 발생하는 경우 다른 하나의 ETI 신호를 선택하여 송출하는 단계

를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 동일 프레임을 검색하는 단계는,

상기 제1 ETI 신호의 프레임과 상기 제2 ETI 신호의 프레임이 포함하는 카운트 필드 값을 비교하여 상기 동일 프레임을 검색하는 단계를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법.
제3항에 있어서,

상기 동일 프레임을 검색하는 단계는

상기 카운트 필드 값이 같은 프레임 중 프레임 헤더에 대한 오류 검사 코드의 필드 값을 비교하여 상기 동일 프레임을 검색하는 단계를 더 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법.
제4항에 있어서,

상기 동일 프레임을 검색하는 단계는

상기 헤더에 대한 오류 검사 코드의 필드 값이 같은 프레임 중 프레임 페이로드에 대한 오류 검사 코드의 필드 값을 비교하여 상기 동일 프레임을 검색하는 단계를 더 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법.
제1항에 있어서,

상기 지연 시간의 차이를 결정하는 단계는

상기 동일 프레임이 저장된 버퍼의 위치를 이용하여 상기 지연 시간의 차이 를 결정하는 단계를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 방법.
제1 네트워크로부터 제1 ETI(Ensemble Transport Interface) 신호를 수신하는 제1 프레임 오류 검사부;

제2 네트워크로부터 제2 ETI 신호를 수신하는 제2 프레임 오류 검사부;

상기 제1 ETI 신호의 프레임과 상기 제2 ETI 신호의 프레임의 필드 값을 서로 비교하여 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정하는 프레임 비교부; 및

상기 지연 시간의 차이에 따라 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호를 동기화하는 프레임 출력 스위칭부

를 포함하고,

상기 프레임 출력 스위칭부는 상기 제1 ETI 신호와 상기 제2 ETI 신호 중 어느 하나에 오류가 발생하는 경우 다른 하나를 선택하여 송출하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 시스템.
삭제
제7항에 있어서,

상기 프레임 비교부는 상기 제1 ETI 신호의 프레임과 상기 제2 ETI 신호의 프레임이 포함하는 카운트 필드 값, 헤더의 오류 검사 코드, 페이로드의 오류 검사 코드를 비교하여 상기 동일 프레임을 검색하고, 상기 동일 프레임 간의 지연 시간의 차이를 결정하는 디지털 멀티미디어 방송 송출 시스템.