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KR100640390B1 - 트랜스포트 스트림방식 엠펙-2 시스템의 부가 데이터 삽입 장치와 그 방법 - Google Patents

트랜스포트 스트림방식 엠펙-2 시스템의 부가 데이터 삽입 장치와 그 방법 Download PDF

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KR100640390B1
KR100640390B1 KR1020040003598A KR20040003598A KR100640390B1 KR 100640390 B1 KR100640390 B1 KR 100640390B1 KR 1020040003598 A KR1020040003598 A KR 1020040003598A KR 20040003598 A KR20040003598 A KR 20040003598A KR 100640390 B1 KR100640390 B1 KR 100640390B1
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KR
South Korea
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transport
stuffing byte
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transport packet
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2) 시스템의 효율을 향상시킨다. 이를 위해 본 발명은 송신할 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 부가 데이터를 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 출력한다. 또한 수신되는 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 스터핑 바이트 필드에 삽입되어 있는 부가 데이터를 추출한다.
MPEG-2, 트랜스포트 스트림, 부가 데이터.

Description

트랜스포트 스트림방식 엠펙-2 시스템의 부가 데이터 삽입 장치와 그 방법{APPARATUS FOR INSERTING AND EXTRACTING VALUE ADDED DATA IN MPEG-2 SYSTEM WITH TRANSPORT STREAM AND METHOD THEREOF}
도 1은 MPEG-2 트랜스포트 스트림의 생성 예시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 삽입 장치를 포함하는 MPEG-2 송신 시스템의 개략적인 블록구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 삽입 처리 흐름도,
도 4a 내지 4c는 MPEG-2 트랜스포트 패킷의 데이터 구조도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부가 데이터 삽입 처리 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 추출 장치를 포함하는 MPEG-2 수신 시스템의 개략적인 블록구성도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 추출 처리 흐름도.
본 발명은 엠펙-2(MPEG-2: Moving Picture Expert Group-2) 시스템에 관한 것으로, 특히 트랜스포트 스트림(TS: Transport Stream) 방식의 MPEG-2 시스템에 관한 것이다.
MPEG-2 시스템은 비디오, 오디오, 데이터 등을 동기를 맞추면서 다중화하여 저장하거나 전송 또는 방송하는데 이용된다. MPEG-2 시스템에서는 프로그램 스트림(PS: program stream)이라 불리는 방식과 트랜스포트 스트림(TS: Transport Stream)이라 불리는 방식이 있다.
상기한 2가지 방식 중에 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템에 있어서 트랜스포트 스트림을 생성하는 것에 관하여 살펴보면 다음과 같다. 오디오 정보와 비디오 정보 그리고 텍스트(text) 형태인 데이터 정보는 전처리(pre-processing) 과정을 거친 후 인코딩되어 각각 ES(Elementary Stream) 라고 불리는 비트 스트림(bit stream) 형태로 변환된다. 오디오, 비디오, 데이터 각각의 ES는 다시 압축 단위를 구분하기 위해 패킷(packet) 형태로 변환되는데, 이 변환된 패킷을 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷이라고 부른다. PES 패킷은 헤더(header)와 페이로드(payload)로 구성되어있다. 헤더는 압축의 한 단위가 시작되었음을 알림과 동시에 페이로드에 관한 정보를 가지고 있다. 이처럼 각각 PES 패킷들로 이루어지는 오디오 PES 스트림, 비디오 PES 스트림, 데이터 PES 스트림은 시분할다중화되어 트랜스포트 스트림으로 변환된다.
예를 들어 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림을 다중화하여 트랜스포트 스트림을 생성하는 것을 도 1을 참조하여 설명한다. 트랜스포트 스트림방식의 MPEG-2 시스템은 도 1(a)와 같은 오디오 PES 스트림을 184바이트씩 분할하여 잘라냄과 아울러 도 1(b)와 같은 비디오 PES 스트림을 184바이트씩 분할하여 잘라낸 다음에, 184바이트들 각각에 4바이트의 헤더를 부가하여 188바이트의 트랜스포트 패킷들을 만들고, 이 트랜스포트 패킷들을 도 1(c)와 같이 차례로 붙여 트랜스포트 스트림을 생성한다. 도 1(a)는 오디오 PES 스트림을 이루는 PES 패킷들이 각각 2개의 184바이트, 즉 A0,A1와 A3,A4로 분할됨과 아울러 184바이트보다 작은 나머지, 즉 A2와 A5로 분할되는 예를 보인다. 도 1(b)는 비디오 PES 스트림을 이루는 PES 패킷들이 각각 3개의 184바이트, 즉 V0,V1,V2와 V4,V5,V6으로 분할됨과 아울러 184바이트보다 작은 나머지, 즉 V3과 V7으로 분할되는 예를 보인다. 도 1(c)는 도 1(a),(b)와 같이 분할되는 오디오 데이터 A0,A1,A2,와 비디오 데이터 VO,V1,V2, 각각이 헤더가 부가된 다음에 다중화됨으로써 생성되는 트랜스포트 스트림을 보인다.
상기한 도 1(c)와 같은 트랜스포트 스트림에 있어서 4바이트의 헤더와 184바이트의 페이로드, 그리고 이들을 합친 188바이트는 트랜스포트 패킷의 정형화된크기이다. 즉, 트랜스포트 패킷은 헤더가 길어져서 페이로드까지도 헤더로 사용하는 경우도 있지만, 어느 경우라도 그 크기는 188바이트를 벗어나지 않아야 한다.
한편 도 1(a), 도 1(b)와 같은 PES 스트림을 184바이트씩 분할하여 도 1(c)와 같은 트랜스포트 스트림을 생성하다 보면, PES 패킷의 끝부분에서는 184바이트 미만의 데이터가 남을 수도 있다. 이러한 경우에도 하나의 트랜스포트 패킷에 넣는 데이터의 크기는 반드시 184바이트에 맞추어야 하므로, 스터핑 바이트(stuffing byte)라는 의미없는 데이터를 부족한 만큼 삽입하여 184바이트에 맞추도록 되어 있 다. 이렇게 하여 188바이트의 트랜스포트 패킷들이 연속되어지게 정형화된 트랜스포트 스트림은 MPEG-2 시스템의 응용에 따라 기록 매체에 저장되거나 통신 네트워크를 통해 전송되거나 방송 네트워크를 통해 방송된다.
상기한 바와 같이 트랜스포트 스트림방식의 MPEG-2 시스템에 있어서 PES 스트림을 184바이트씩 잘라 트랜스포트 스트림을 생성하다 보면, 각 PES 패킷의 끝부분에 대응하는 트랜스포트 패킷은 최대 183바이트까지 스터핑 바이트를 포함하는 경우가 발생할 수 있다. 그리고 비디오 PES 패킷의 경우에는 오디오 PES 패킷에 비해 크기가 매우 크기 때문에 스터핑 바이트를 포함하는 트랜스포트 패킷이 자주 발생하지 않을 수 있지만, 오디오 PES 패킷의 경우에는 크기가 작기 때문에 스터핑 바이트를 포함하는 트랜스포트 패킷이 매우 빈번하게 발생한다.
예를 들어, 현재 일본의 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템의 전체 스트림을 보면, 오디오 패킷은 약 10%를 차지하고 있고, 비디오 패킷은 약 85%를 차지하고 있다. 그리고 오디오 패킷에 있어서 스터핑 바이트는 약 3개의 오디오 패킷마다 1개의 오디오 패킷에 20바이트씩 포함되어 있고, 비디오 패킷에 있어서 스터핑 바이트는 15개의 비디오 패킷마다 1개의 비디오 패킷에 90바이트씩 포함되어 있다.
상기한 위성 DMB 시스템의 비트 레이트(bit-rate)는 512Kbit/sec이므로, 1초동안 전송되는 패킷의 개수는 512,000비트 % 8비트(1바이트의 비트 수) % 188바이트(1 트랜스포트 패킷의 바이트 수) = 약 340개가 된다. 여기서 %는 모듈로(modulo) 연산을 의미한다. 그러므로 약 10%를 차지하는 오디오 패킷은 1초동안 3400.1=34개가 전송되고, 약 85%를 차지하는 비디오 패킷은 1초동안 3400.85=290개가 전송된다. 그리고 약 3개의 오디오 패킷마다 1개의 오디오 패킷에 20바이트씩 스터핑 바이트가 포함되므로, 1초동안 전송되는 34개의 오디오 패킷 중 약 11개의 오디오 패킷에 의해 11개20바이트8비트= 1760비트 정도의 스터핑 바이트가 전송된다. 또한 15개의 비디오 패킷마다 1개의 비디오 패킷에 90바이트씩 스터핑 바이트가 포함되므로, 1초동안 전송되는 290개의 비디오 패킷 중 약 15개의 비디오 패킷에 의해 15908=10,800비트 정도의 스터핑 바이트가 전송된다.
상기한 바와 같이 DMB 시스템에서는, 오디오 패킷은 1.76kbps가, 비디오 패킷은 10.8kbps가 의미없는 스터핑 바이트를 전송하는데 사용되고 있음을 알 수 있다.
따라서 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템은 비록 많은 분야에서 사용되고 있지만, 단지 정형화된 트랜스포트 패킷의 크기를 맞추기 위해 삽입되는 스터핑 바이트만큼 비효율적인 결과를 초래하고 있다.
따라서 본 발명은 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 부가 데이터 삽입 장치와 그 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템을 이용하여 부가 데이터를 전송할 수 있는 부가 데이터 삽입 장치와 그 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은, 송신할 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 부가 데이터를 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 출력한다.
또한 본 발명은, 수신되는 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 스터핑 바이트 필드에 삽입되어 있는 부가 데이터를 추출한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 삽입 장치(102)를 포함하는 MPEG-2 송신 시스템의 개략적인 블록구성도를 보인 것으로, 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림을 다중화하여 트랜스포트 스트림을 생성하여 송신하는 경우의 예를 보인 것이다. 다중화기(100)는 전술한 도 1에 보인 바와 같이 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림을 다중화하여 트랜스포트 스트림을 생성한다. 이처럼 생성된 트랜스포트 스트림은 송신기(104)에 의해 송신되기 전에 본 발명의 실시예에 따라 부가 데이터 삽입 장치(102)에 입력된다. 부가 데이터 삽입 장치(102)는 스터핑 검사기(106)와 부가 데이터 삽입기(108)로 구성된다. 스터핑 검사기(106)는 송신할 트랜스포트 스트림을 입력하여 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더 로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사한다. 부가 데이터 삽입기(108)는 스터핑 검사기(106)에 의해 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는 것으로 확인되면 부가 데이터를 트랜스포트 패킷의 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 출력한다. 상기한 부가 데이터로서는 예를 들어 본 발명이 디지털 방송 시스템에 적용되는 경우라면, 캡션(caption) 데이터 방송, 재난 방송, 속보, 방송 사업자의 이미지나 로고 또는 데이터 방송 등의 여러 가지 부가적인 방송 데이터가 될 수 있다. 이와 달리 스터핑 검사기(106)에 의해 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않는 것으로 확인되면, 부가 데이터 삽입기(108)는 트랜스포트 패킷을 그대로 통과시켜 출력한다. 이처럼 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 트랜스포트 패킷에 부가 데이터가 삽입되거나 그대로 통과된 트랜스포트 스트림은 송신기(104)에 의해 송신되는데, 본 발명의 실시예가 적용되는 MPEG-2 시스템의 응용에 따라 기록 매체에 저장되거나 통신 네트워크를 통해 전송되거나 방송 네트워크를 통해 방송된다.
상기한 부가 데이터 삽입 장치(102)의 부가 데이터 삽입 처리를 (200)∼(210)단계로 보인 도 3의 흐름도를 참조하면, 스터핑 검사기(106)는 (200)단계에서 다중화기(100)로부터 출력되는 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷을 입력하여, (202) ∼(206)단계에서 트랜스포트 패킷에 스터핑 바이트 필드가 포함되어 있는지 여부를 검사한다. 이때 스터핑 바이트 필드의 포함 여부는 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 확인할 수 있다.
이처럼 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 스터핑 바이트 필드의 포함 여부를 검 사하는 것에 관한 이해를 위해 MPEG-2 표준에 규정되어 있는 트랜스포트 패킷의 데이터 구조를 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 살펴본다. 도 4a의 (a)와 같이 트랜스포트 스트림을 이루는 트랜스포트 패킷은 도 4a의 (b)처럼 4바이트의 헤더와, 이 헤더에 뒤이어지는 184바이트의 페이로드로 이루어지며 188바이트의 크기를 가진다. 그리고 헤더는 도 4a의 (b)에 보인 바와 같이 8비트의 동기 바이트(sync byte), 1비트의 에러 표시(transport error indicator), 1비트의 단위 개시 표시(payload unit start indicator), 1비트의 트랜스포트 패킷 우선순위(transport priority), 13비트의 PID(Packet Identification), 2비트의 스크램블 제어(transport scrambling control), 2비트의 어댑테이션 필드 제어(AFC: Adaptation Field Control), 4비트의 순회 카운터(continuity counter)로 이루어진다. 이러한 헤더의 구조는 주지되어 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
상기한 바와 같은 헤더에 있어서 어댑테이션 필드 제어, 즉 AFC는 본 발명의 실시예에 따라 해당 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지를 검사하는데 사용된다. MPEG-2 표준에 따르면, AFC는 헤더 이후에 어댑테이션 필드 및/또는 페이로드가 뒤이어지는지 여부를 가리킨다. 만일 AFC가 0이라면, 헤더 이후에 어댑테이션 필드가 없다는 것을 의미한다. 즉, 헤더 이후에는 페이로드만 존재한다는 것을 의미한다. 이와 달리 AFC가 1이라면, 도 4b 또는 도 4c에 보인 바와 같이 헤더 이후에 어댑테이션 필드가 이어짐을 나타낸다. 이처럼 헤더 이후에 어댑테이션 필드가 있는 경우에는 도 4b의 (c)처럼 어댑테이션 필드가 옵션 필드를 가지는 경우도 있고 도 4c의 (c)처럼 어댑테이션 필드가 옵션 필드를 가지지 않는 경 우도 있다.
어댑테이션 필드가 도 4b의 (c)처럼 옵션 필드를 가지는지 아니면 도 4c의 (c)처럼 옵션 필드를 가지지 않는지 여부는 어댑테이션 필드에 있는 각각 1비트씩 5비트인 5개의 플래그들을 검사함으로써 알 수 있다. 만일 5개의 플래그들 중에 어느 하나라도 1이라면 도 4b의 (c)처럼 어댑테이션 필드가 옵션 필드를 가지는 경우인데, 옵션 필드는 헤더의 확장으로서 사용된다. 이처럼 어댑테이션 필드가 옵션 필드를 가지는 경우는 전술한 도 1(a),(b)에 보인 오디오 PES 패킷이나 비디오 PES 패킷 중 첫번째 184 바이트 부분, 즉 A0,V0에 대응하는 트랜스포트 패킷에서 나타난다. 그러므로 5개의 플래그들 중에 어느 하나라도 1로 되어 있는 트랜스포트 패킷은 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않지 않을 확률이 높으며, 스터핑 바이트를 포함하고 있다 해도 그 크기가 적게 된다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 5개의 플래그들 중에 어느 하나라도 1로 되어 있는 트랜스포트 패킷은 스터핑 바이트를 포함하고 있지 않은 것으로 간주한다.
만일 5개의 플래그가 모두 0이라면 일단 도 4c의 (c)처럼 스터핑 바이트를 포함하고 있을 가능성이 있지만, 스터핑 바이트를 포함하고 있지 않을 수도 있다. 5개의 플래그가 모두 0으로 되어 있으면서 스터핑 바이트를 포함하고 있지 않은 경우는 어댑테이션 필드 이후에 있는 필드가 모두 페이로드로 사용된 경우, 즉 어댑테이션 필드 이후의 필드에 오디오 데이터 또는 비디오 데이터가 모두 채워진 경우이다. 이와 달리 스터핑 바이트를 포함하고 있는 경우는 어댑테이션 필드 이후에 있는 필드에 전술한 도 1(a)의 A2,A5나 도 1(b)의 V3,V7처럼 184바이트 미만의 오 디오 데이터 또는 비디오 데이터가 삽입된 경우이다. 이처럼 어댑테이션 필드가 스터핑 바이트를 포함하고 있는지 여부는 도 4c의 (c)와 같은 어댑테이션 필드의 선두에 있는 어댑테이션 필드 길이의 값을 검사함으로써 알 수 있다. 어댑테이션 필드 길이값은 어댑테이션 필드에서 어댑테이션 필드 길이 필드를 제외한 나머지의 길이, 즉 불연속 표시 필드부터 어댑테이션 필드의 끝까지의 길이를 가리킨다. 그러므로 어댑테이션 필드 길이값이 0이라면, 어댑테이션 필드에 스터핑 바이트가 포함되어 있지 않음을 의미한다. 이와 달리 어댑테이션 필드 길이값이 0이 아니라면, 즉 0보다 크다면 어댑테이션 필드 길이값에서 8비트를 뺀 나머지에 해당하는 크기의 스터핑 바이트가 포함되어 있음을 의미한다. 상기한 8비트는 도 4b의 (c)에서 보는 바와 같이 어댑테이션 필드에 있는 정보 필드들인 불연속 표시 1비트, 랜덤 액세스 표시 1비트, 스트림 우선 표시 필드 1비트, 5플래그 5비트를 합한 크기이다.
상기한 바와 같이 트랜스포트 패킷의 AFC, 5개의 플래그, 어댑테이션 필드 길이값 등으로부터 해당 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트를 포함하고 있는지 여부를 알 수 있게 되며, 스터핑 바이트를 포함하고 있는 경우에는 스터핑 바이트의 시작 위치 및 그 크기를 알 수 있다.
이에 따라 스터핑 검사기(106)는 상기한 (202)단계에서 트랜스포트 패킷의 헤더 중의 AFC가 1로 되어 있는지 여부를 검사한다. 만일 AFC가 0으로 되어 있다면, 해당 트랜스포트 패킷에는 상기한 바와 같이 헤더 이후에 어댑테이션 필드가 없는 것이므로 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않는 것이다. 이러한 경우에는 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (210)단계가 실행된다.
상기 (202)단계에서 검사 결과, AFC가 1로 되어 있다면, (204)단계에서 어댑테이션 필드에 있는 5개의 플래그가 모두 0으로 되어 있는지 여부를 검사한다. 만일 5개의 플래그가 모두 0으로 되어 있지 않다면, 상기한 바와 같이 해당 트랜스포트 패킷은 비록 어댑테이션 필드를 가지지만, 어댑테이션 필드가 스터핑 바이트 필드가 아니라 옵션 필드를 포함하는 있는 경우이다. 이러한 경우에는 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (210)단계가 실행된다.
상기 (204)단계에서 검사 결과, 5개의 플래그가 모두 0으로 되어 있다면, (206)단계에서 어댑테이션 필드 길이값이 0인지 여부를 검사한다. 만일 어댑테이션 필드 길이값이 0이라면, 상기한 바와 같이 스터핑 바이트 필드가 없는 경우이다. 이러한 경우에는 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (210)단계가 실행된다.
상기 (206)단계에서 검사 결과, 어댑테이션 필드 길이값이 0이 아니라면, 상기한 바와 같이 스터핑 바이트 필드가 존재하는 경우이다. 이러한 경우에는 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (208)단계가 실행된다. 상기 (208)단계에서 부가 데이터 삽입기(108)는 트랜스포트 스트림을 통해 송신할 부가 데이터를 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 송신기(104)로 출력한다. 이때 부가 데이터 삽입기(108)는 어댑테이션 필드 길이값으로부터 구해지는 크기의 부가 데이터를 5개의 플래그 이후에 있는 스터핑 바이트 필드에 삽입한다.
상기한 바와 달리 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않은 경우에는 상기한 (210)단계에서 부가 데이터 삽입기(108)는 트랜스포트 패킷 을 그대로 통과시켜 송신기(104)로 출력한다.
따라서 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트를 포함하고 있는 경우에는, 스터핑 바이트 대신에 부가 데이터가 삽입되어 송신되게 된다. 이에 따라 의미없는 스터핑 바이트를 위해 낭비되었던 필드를 부가 데이터를 위해 사용하게 되므로, 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 만일 본 발명을 디지털 방송 시스템에 적용한다면, 캡션 데이터 방송, 재난 방송, 속보, 방송 사업자의 이미지나 로고 또는 데이터 방송 등과 같은 부가적인 방송도 가능하게 된다. 특히 본 발명은 모든 방송 채널에 적용 가능하므로 급하게 동시에 정보를 전달해야 하는 재난 방송에 효율적으로 사용할 수 있다.
한편 전술한 위성 DMB 방송에서 오디오 패킷은 1.76kbps, 비디오 패킷은 10.8kbps으로 스터핑 바이트가 고정적으로 전송되는 것처럼, MPEG-2 시스템을 채용하는 시스템에서는 스터핑 바이트의 전송 비트 레이트가 일정하므로, 본 발명을 적용하는 경우 부가 데이터의 전송 비트 레이트도 일정하게 된다. 이에 따라 상기한 부가적인 방송처럼 부가 데이터에 의한 각종 부가적인 기능이 가능하게 된다.
또한 일정한 비트 레이트를 보장받으며 부가 데이터가 오디오 데이터 영역이나 비디오 데이터 영역에 일정하게 삽입되므로, 타임 스탬프(time stamp)를 별도로 설정하지 않고서도 송,수신측 간에 부가 데이터 전송에 관한 동기를 맞출 수 있다.
한편 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 상기한 도 3처럼 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 검사하는 대신에, 스터핑 바이트로 사용되는 데이터 패턴을 트랜스포트 패킷에서 검색하는 것에 의해 검사할 수도 있다. 이는 위성 DMB 시스템의 경우 스터핑 바이트로서0xFF인 데이터 패턴을 사용하는 것처럼, 스터핑 바이트로서 사용되는 데이터 패턴이 트랜스포트 패킷에 포함되는 다른 정보와 구별되는 일정한 패턴을 가지는 것에 착안한 것이다.
상기한 위성 DMB 시스템에 적용하는 경우에 스터핑 바이트로 사용되는 데이터 패턴을 트랜스포트 패킷에서 검색하여 찾아진 스터핑 바이트 필드에 부가 데이터를 삽입하는 부가 데이터 삽입 장치(102)의 처리 예를 도 5의 흐름도로서 (300)∼(308)단계로 보였다. 스터핑 검사기(106)는 (300)단계에서 다중화기(100)로부터 출력되는 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷을 입력하여, (302)∼(304)단계에서 트랜스포트 패킷에 스터핑 바이트 필드가 포함되어 있는지 여부를 검사한다.
상기한 (302)단계에서 스터핑 검사기(106)는 트랜스포트 패킷의 헤더 중의 AFC가 1로 되어 있는지 여부를 검사한다. 만일 AFC가 0으로 되어 있다면, 해당 트랜스포트 패킷에는 상기한 바와 같이 헤더 이후에 어댑테이션 필드가 없는 것이므로 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않는 것이다. 이러한 경우에는 0xFF의 데이터 패턴을 검색할 필요가 없으므로, 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (308)단계가 실행된다.
상기 (302)단계에서 검사 결과, AFC가 1로 되어 있다면, (304)단계에서 트랜스포트 패킷에서0xFF를 검색한다. 이때 해당 트랜스포트 패킷에 스터핑 바이트가 포함되어 있다면 상기한 도 4c의 (c)에서 보는 바와 같이 트랜스포트 패킷의 뒤부분에 있으므로 맨 뒤부터 0xFF를 검색하는 것이 바람직하다. 만일 0xFF가 검색되지 않는다면, 해당 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않은 경우이므로, 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (310)단계가 실행된다.
상기 (304)단계에서 검사 결과, 0xFF가 검색되면, 부가 데이터 삽입기(108)에 의해 (306)단계가 실행된다. 상기 (306)단계에서 부가 데이터 삽입기(108)는 트랜스포트 스트림을 통해 송신할 부가 데이터를 0xFF가 검색되는 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 송신기(104)로 출력한다. 이때 부가 데이터 삽입기(108)는 0xFF가 검색되는 영역 전체에 걸쳐 해당하는 크기의 부가 데이터를 삽입한다.
상기한 바와 달리 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않은 경우에는 상기한 (210)단계에서와 마찬가지로 상기한 (308)단계에서 부가 데이터 삽입기(108)는 트랜스포트 패킷을 그대로 통과시켜 송신기(104)로 출력한다.
도 6은 상기한 바와 같이 트랜스포트 스트림에 포함되어 송신되어진 부가 데이터를 수신하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부가 데이터 추출 장치(402)를 포함하는 MPEG-2 수신 시스템의 개략적인 블록구성도로서, 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림이 다중화되어 생성된 트랜스포트 스트림을 수신하는 경우의 예를 보인 것이다. 상기한 도 2의 송신기(104)에 의해 송신되어 기록 매체에 저장되거나 통신 네트워크를 통해 전송되거나 방송 네트워크를 통해 방송된 후 수신기(400)에 수신된 트랜스포트 스트림은 역다중화기(404)에 의해 역다중화되기 전에 본 발명의 실시예에 따라 부가 데이터 추출 장치(402)에 입력된다. 부가 데이터 추출 장치(402)는 스터핑 검사기(406)와 부가 데이터 추출기(408)로 구성된다. 스터핑 검사기(406)는 수신되는 트랜스포트 스트림을 입력하여 상기한 도 2의 스터핑 검사 기(106)와 마찬가지로 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷의 헤더로부터 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사한다. 부가 데이터 추출기(408)는 스터핑 검사기(406)에 의해 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는 것으로 확인되면 트랜스포트 패킷의 스터핑 바이트 필드에 삽입되어 있는 부가 데이터를 추출한 다음에 역다중화기(404)로 출력한다. 이와 달리 스터핑 검사기(406)에 의해 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않는 것으로 확인되면, 부가 데이터 추출기(408)는 트랜스포트 패킷을 그대로 통과시켜 역다중화기(404)로 출력한다.
상기한 부가 데이터 추출 장치(402)의 부가 데이터 추출 처리를 (500)∼(510)단계로 보인 도 7의 흐름도를 참조하면, 스터핑 검사기(406)는 (500)단계에서 수신기(400)로부터 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷을 입력하여, (502) ∼(506)단계에서 상기한 도 3의 (202)∼(206)단계와 동일한 방식으로 트랜스포트 패킷에 스터핑 바이트 필드가 포함되어 있는지 여부를 검사한다. 만일 수신된 트랜스포트 패킷에 스터핑 바이트 필드가 포함되어 있다면, (508)단계에서 부가 데이터 추출기(408)는 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷에 삽입되어있는 부가 데이터를 추출하여 출력하고, 부가 데이터가 추출된 트랜스포트 패킷은 역다중화기(404)로 출력한다. 이와 달리 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있지 않은 경우에는 (510)단계에서 부가 데이터 추출기(108)는 트랜스포트 패킷을 그대로 통과시켜 역다중화기(404)로 출력한다. 역다중화기(404)는 부가 데이터 추출 장치(402)를 거쳐 입력되는 트랜스포트 스트림으로부터 오디오 PES 스 트림과 비디오 PES 스트림을 분리하여 출력하게 된다.
따라서 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷에서 스터핑 바이트 대신에 삽입되어 송신된 부가 데이터를 추출함으로써, 디지털 방송 시스템인 경우에 캡션 데이터 방송, 재난 방송, 속보, 방송 사업자의 이미지나 로고 또는 데이터 방송 등과 같은 부가적인 방송을 수신할 수 있게 된다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위내에서 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림을 다중화하여 생성한 트랜스포트 스트림에 적용하는 예를 들었으나, 오디오 PES 스트림과 비디오 PES 스트림뿐만 아니라 데이터 PES 스트림도 다중화하여 생성한 트랜스포트 스트림에도 마찬가지로 적용된다. 이러한 경우 부가 데이터는 오디오 데이터 영역과 비디오 데이터 영역뿐만 아니라 데이터 영역에서도 스터핑 바이트 대신에 부가 데이터를 삽입하고, 추출하게 된다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트를 포함하고 있는 경우에는, 스터핑 바이트 대신에 부가 데이터를 삽입하여 송신하므로, MPEG-2 표준과 상관없이 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 특히 본 발명을 디지털 방송 시스템에 적용한다 면, 캡션 데이터 방송, 재난 방송, 속보, 방송 사업자의 이미지나 로고 또는 데이터 방송 등과 같은 부가적인 방송도 가능하며, 모든 방송 채널에 적용 가능하므로 급하게 동시에 정보를 전달해야 하는 재난 방송에 유용하게 적용할 수 있다.

Claims (19)

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  5. 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2) 시스템에서 상기 트랜스포트 스트림을 통해 부가 데이터를 송신하기 위한 장치에 있어서,
    송신할 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷에서 스터핑 바이트로 사용되는 데이터 패턴의 검색에 의해 상기 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 상기 스터핑 바이트의 데이터 패턴이 검색되면 상기 트랜스포트 패킷이 상기 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는 것으로 결정하는 스터핑 검사기와,
    상기 트랜스포트 패킷이 상기 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 상기 부가 데이터를 상기 스터핑 바이트의 데이터 패턴들이 검색되는 영역인 상기 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 출력하는 부가 데이터 삽입기를 구비함을 특징으로 하는 부가 데이터 삽입 장치.
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  14. 트랜스포트 스트림방식 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2) 시스템에서 상기 트랜스포트 스트림을 통해 부가 데이터를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    송신할 트랜스포트 스트림의 트랜스포트 패킷에서 스터핑 바이트로 사용되는 데이터 패턴의 검색에 의해 상기 트랜스포트 패킷이 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는지 여부를 검사하여, 상기 스터핑 바이트의 데이터 패턴이 검색되면 상기 트랜스포트 패킷이 상기 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있는 것으로 결정하는 스터핑 검사과정과,
    상기 트랜스포트 패킷이 상기 스터핑 바이트 필드를 포함하고 있으면 상기 부가 데이터를 상기 스터핑 바이트의 데이터 패턴들이 검색되는 영역인 상기 스터핑 바이트 필드에 삽입하여 출력하는 부가 데이터 삽입과정을 구비함을 특징으로 하는 부가 데이터 삽입방법.
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