KR20150145661A - 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용하여 제공되는 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용하여 제공되는 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩, 및 디코딩된 데이터들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 과정과, 상기 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 상기 수신기에게 송신하는 과정을 포함한다.

Description

응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용하여 제공되는 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING RECEPTION OF A BROADCAST SERVICE PROVIDED USING APPLICATION LAYER FORWARD ERROR CORRECTION SCHEME}
본 발명은 응용 계층 순방향 오류 정정 방식(AL-FEC: application layer forward error correction)을 사용하여 제공되는 방송 서비스의 수신을 제어하는 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 컨텐트들의 증가로 인해서, 네트워크(network) 상에서 데이터 혼잡(data congestion)은 점점 더 심화되고 있다. 이러한 상황으로 인하여, 네트워크 상에서 데이터가 손실됐을 때, 신호 수신 장치에서 손실된 데이터를 복구할 수 있도록 지원하는 방식들이 요구된다.
이러한 방식들 중의 하나인 응용 계층 순방향 에러 정정(AL-FEC: Application Layer Forward Error Correction) 방식은, 소스 패킷(source packet)이라 칭해지는 다양한 길이들을 가질 수 있는, 미리 설정된 개수의 데이터 패킷들로 소스 블록(source block)을 구성하고, FEC 부호화를 통해 패리티(Parity) 데이터 또는 복구 패킷(Repair packet)과 같은 복구 정보를 소스 블록에 부가하여 FEC 패킷 블록 단위로 미리 설정되어 있는 설정 시간 내에 전송하는 방식이다. 상기 FEC 패킷 블록은 상기 소스 블록을 구성하는 소스 패킷 전체와 상기 소스 블록을 보호하기 위하여 생성된 복구 패킷 전체를 의미한다.
이러한, 데이터 손실 복구 방식이 사용될 경우, 신호 송수신 장치에서는 해당 패킷 블록의 송신 시 상기한 데이터 손실 복구 방식의 적용으로 인한 지연 시간이 발생한다.
이로 인해서, 네트워크상에서 발생하는 패킷 지터(jitter)를 제거하기 위한 방식인 디-지터링(de-jittering, 이하 'de-jittering'라 칭하기로 한다) 방식과 AL-FEC 방식을 결합하여 데이터 손실을 복구하기 위해서는 가상적인 신호 수신 장치의 버퍼링 모델(buffering model)인 가상 수신기 버퍼링 모델(Hypothetical Receiver Buffering Model: HRBM, 이하 'HRBM'이라 칭하기로 한다)이 요구된다.
그러므로, 데이터 손실 복구 동작 및 de-jittering 동작을 효율적으로 수행하는 보다 구체적인 방안들이 요구된다.
본 발명은 AL-FEC 방식을 사용하여 제공되는 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수신기에게 AL-FEC 디코딩 및 디 지터 버퍼링을 위한 제어 정보를 전달함에 따라 상기 수신기의 동작을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩, 및 디코딩된 데이터들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 과정과, 상기 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 상기 수신기에게 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스를 수신하는 방법에 있어서, 송신측으로부터 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩 및 디코딩된 데이터들의 출력을 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 수신하는 과정과, 상기 제어 정보를 기반으로 상기 디코딩을 수행하고, 상기 출력 시점에서 디코딩된 데이터를 출력하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스의 수신을 제어하는 송신기에 있어서, 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩, 및 디코딩된 데이터들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 제어부와, 상기 제어부의 지시에 따라 상기 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 상기 수신기에게 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는; 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스를 수신기에 있어서, 송신측으로부터 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩 및 디코딩된 데이터들의 출력을 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 제어 정보를 기반으로 상기 디코딩을 수행하고, 상기 출력 시점에서 디코딩된 데이터를 출력하도록 상기 수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 AL-FEC 방식을 사용하여 제공되는 방송 서비스를 수신하는 수신기의 AL-FEC 디코딩 및 디 지터 버퍼링을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하여 수신기에게 전달하고, 상기 수신기는 제어 정보에 따라 AL-FEC 디코딩 및 디 지티 버퍼링을 수행함에 상기 수신기의 동작을 제어할 수 있으며, 적어도 2개의 에셋(asset)에 대해 하나의 복구 플로우(repair flow)를 기반으로 AL-FEC 디코딩 및 디-지터 버퍼링이 적용되는 수신기의 버퍼 구조를 제안하고, 이에 따라 설정되는 제어 정보를 구체화한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에서 적용할 HRBM의 구성도의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기의 일 예,
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 수신기의 일 예,
도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 동작 흐름도의 일 예,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 구성도의 일 예,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 동작 흐름도의 일 예.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
구체적으로, 본 발명이 실시 예가 적용되는 통신 시스템은 설명의 편의상, MPEG(Moving Picture Experts Group)미디어 전송 기술인 MMT(MPEG Media Transport) 기반 시스템을 일 예로서 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 MMT 시스템 이외의 다른 통신 시스템들을 통해서도 적용될 수 있음에 유의하여야 할 것이다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 AL-FEC로 인해 발생하는 패킷들의 지연이 고정된 값을 갖도록 HRBM을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에서 적용할 HRBM의 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, HRBM이 적용된 수신기(100)는 일 예로, AL-FEC 디코딩 버퍼(102)와, 디 지터(de-jitter) 버퍼(104) 및 디캡슐레이션(decapsulation) 버퍼(106)로 구성될 수 있다.
상기 수신기(100)는 송신기가 전송망을 통해서 AL-FEC 부호화된 패킷들(P,…,S,S,S)을 수신하면, 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(102)는 수신딘 패킷들에 대해 AL-FEC 디코딩을 수행하여 상기 디 지터 버퍼(104)로 출력한다. 상기 디 지터 버퍼(104)는 상기 패킷들의 전송망의 특성 상 발생한 지연(delay) 및 지터(jitter)와, 상기한 AL-FEC 디코딩으로 인해서 발생하는 지연 및 지터를 포함하도록 미리 설정한 고정 단대단 지연(fixed end-to-end dely)값(D)을 입력 패킷들에 적용할 수 있다. 이러한 HRBM 구조는 해당 서비스를 구성하는 에셋(asset) 즉, 콘텐트 컴포넌트 별로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 고정 단대단 지연값 D는 송신기가 초기 망 설정 시 상기 수신기(100)의 피드백 등을 기반으로 미리 결정하여 시그널링 메시지 등을 통해서 패킷 송신 전에 상기 수신기(100) 측으로 전달한다. 일반적으로, 상기 고정 단대단 지연값은 앞서 설명한 전송망의 특성으로 발생한 지연 및 지터의 최대값에 AL-FEC 동작을 위한 protection window time을 부가하여 결정될 수 있다. 여기서, protection window time은, 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
결과적으로, 상기 디 지터 버퍼(104)가 출력한 패킷들은 상기 D값이 적용되어 동일한 시점에서 출력되어 상기 MMTP 디켑슐레이션 버퍼(106)에게 전달될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에서는 손실된 데이터의 복구를 위한 AL-FEC(Application Layer Forward Error Correction)을 사용하여 제공된 방송 서비스의 패킷들에 대한 수신기의 AL-FEC 디코딩 및 디-지터 버퍼링을 제어하는 방법 및 장치를 제안한다.
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 송신측은 3가지 실시 예에 따른 수신기 동작을 제어하기 위한 시그널링 메시지들을 생성하고, 수신기에게 전달한다. 본 발명의 제1실시 예에서는, 적어도 2개의 에셋에 대해 하나의 복구 플로우(repair flow)를 기반으로 AL-FEC 디코딩이 수행되는 경우, 상기 AL-FEC 디코딩 및 상기 AL-FEC 적용된 패킷들에게 디-지터 버퍼링을 제어하는 시그널링 메시지를 생성한다.
그리고, 본 발명의 제2실시 예에서는, 적어도 2개의 에셋에 대해 2단계의 AL-FEC 디코딩을 수행하고, 각 단계별 AL-FEC 디코딩 버퍼가 독립적으로 구성된 경우, 상기 AL-FEC 디코딩 및 AL-FEC 적용된 패킷들의 디 지터 버퍼링을 제어하는 시그널링 메시지를 생성한다.
마지막으로, 본 발명의 제3실시 예에서는, 적어도 2개의 에셋에 대해 2단계의 AL-FEC 디코딩을 하나의 AL-FEC 디코딩 버퍼로 수행하는 경우, 상기 AL-FEC 디코딩 동작 및 AL-FEC 적용된 패킷들의 디 지터 버퍼링을 제어하는 시그널링 메시지를 생성한다.
구체적으로, 상기한 바와 같은 각 실시 예에 따른 시그널링 메시지는, 수신측의 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디 지터 버퍼링을 위한 정보를 포함한다. 상기 AL-FEC 디코딩을 위한 정보로는 일 예로, AL-FEC 디코딩 버퍼의 최대 크기 및 현재 소스 블록을 복원하기 위한 AL-FEC 디코딩 버퍼의 크기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 디 지터 버퍼링을 위한 정보는 일 예로, HRBM 파라미터 형태로 생성되어 수신기 측에 전달될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디 지터링 버퍼링을 위한 정보는 전송 지연 최대값(max_transmission_delay)과, 종단간 고정 지연값(fixed_end_to_end_delay) 및 해당 디 지터 버퍼의 최대 크기(max_buffer_size)를 포함할 수 있다. 상기 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디 지터 버퍼링을 위한 정보 각각에 대해서는 하기에서 상세히 후술하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 시그널링 메시지는 실질적인 방송 서비스를 위한 패킷들이 전송되기 이전에 수신기에게 전송될 수 있다. 또한, 상기 방송 서비스가 제공되는 전송망이 방송망인 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 시그널링 메시지는 방송 서비스를 위한 데이터가 송신될 때마다 함께 주기적으로 수신기에게 전송될 수도 있다. 상기한 시그널링 메시지는 일 예로, MMT 기술이 적용될 경우, AL-FEC 메시지 혹은 HRBM 메시지 형태로 수신기에게 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 다른 통신 기술에도 적용 가능함에 따라 상기한 시그널링 메시지가 다른 형태로 제공될 수 있음에 유의하여야 할 것이다.
이후, 상기한 실시 예에 따른 시그널링 메시지를 수신한 수신기는 상기 시그널링 메시지를 기반으로 AL-FEC 디코딩 및 디 지터 버퍼링을 위한 정보들을 획득하고, 이를 기반으로 수신된 패킷들을 출력한다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 수신기(200)는 일 예로, 패킷 필터(202)와, AL-FEC 디코딩 버퍼(204)와 디지터 버퍼a,b(206a,206b) 및 MMTP 디켑슐레이션 버퍼a,b(208a,b)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제1실시 예에서는, 상기 패킷 필터(202)는 AL-FEC 방식에 의해서 보호된 패킷(이하, '소스(source) 패킷'이라 칭함)들이 입력되는 소스 플로우(flow)와, 상기 소스 플로우를 보호하기 위한 적어도 하나의 복구 심볼들을 전달하기 위한 복구 FEC 페이로드 식별자를 갖는 복구 패킷(R1)이 입력되는 복구 플로우(repair-flow)를 구성하여 상기 FEC 디코딩 버퍼(204)와 연결한다. 소스 패킷 역시 페이로드 식별자를 갖는다.
도 2에서는 설명의 편의상, 소스 패킷이 2개 즉, 에셋 1(A1) 및 에셋2(A2)인 경우로 설명하였으나, 본 발명의 실시 예는 소스 패킷들의 수가 2개 이상인 경우에도 적용 가능하다. 여기서, 상기 수신기(200)가 MMT 시스템이 적용되는 경우를 가정하면, 상기 소스 플로우들은 MMTP(protocol) 플로우의 서브 플로우들에 대응될 수 있으며 각각의 서브 플로우에 속한 MMTP 패킷들은 상기 MMTP 패킷 헤더의 Packet_ID 필드 값에 의하여 구별된다.
상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(204)의 최대 크기는 송신측이 전송한 시그널링 메시지 일 예로, AL-FEC 메시지 형태로 수신되는 AL-FEC 구성(configuration) 정보를 기반으로 계산될 수 있다. 상기 AL-FEC 구성 정보는 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(204)의 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.
본 발명의 실시 예에 따른 송신기는 상기한 FEC 구성 정보로부터 하기 <수학식 1>에 따라 FEC 디코딩 버퍼(204)의 최대 크기를 계산할 수 있다.
<수학식 1>
FEC 디코딩 버퍼의 최대 크기=복구 심볼의 길이 x (k+p)
그리고, 송신기는 복구 패킷에 포함되어 전송되는 복구 FEC 페이로드(payload) ID를 사용하여 현재 AL-FEC 디코딩을 수행할 소스 블록의 AL-FEC 디코딩 시 요구되는 AL-FEC 디코딩 버퍼 크기를 하기 <수학식 2>에 따라 계산할 수 있다.
<수학식2>
FEC 디코딩 버퍼 크기=복구 심볼의 길이 x (RSB 길이 + SSB길이)
여기서, RSB(repair symbol block) 길이는 FEC 디코딩에서 사용되는 복구 심볼 블록을 구성하는 복구 심볼들의 개수로 정의되고, SSB(source symbol block))는 FEC 디코딩에서 사용되는 소스 블록을 구성하는 소스 심볼들의 개수로 정의된다. 수신기는 해당 소스 블록을 보호하는 복구 패킷에 포함되어 전송되는 복구 FEC 페이로드 ID 로부터 상기 RSB 길이와 상기 SSB 길이를 얻을 수 있다.
그러면, 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(204)는 송신기의 시그널링 메시지들로부터 획득한 정보들을 기반으로, 상기 소스 플로우들을 통해서 입력된 소스 패킷들을 소스 블록 생성 알고리즘을 사용하여 소스 심볼로 변환하여 저장한다. 복구 플로우를 통해서 입력된 복구 패킷에 포함된 복구 심볼들 역시 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(204)에 저장된다. 상기 소스 블록 생성 알고리즘은 송수신기간에 미리 약속된 방식이거나, 송신기가 약속된 하나 이상의 알고리즘 중에 하나를 선택하여 소스 블록을 생성하고 사용된 방법을 시그널링 정보를 통하여 수신기에 전달할 수 있다.
상기 수신기(200)는 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(204)에 버퍼링된 SSB 및 RSB에 대해 송신기의 시그널링 정보로부터 획득한 AL-FEC 디코딩 시점에서 AL-FEC 디코딩을 수행하여 소스 블록을 복원하고 복원된, 소스 심볼을 소스 패킷으로 변환하여 디 지터 버퍼들(206a,b)로 출력한다. 이때, A1의 AL-FEC 디코딩된 패킷들은 상기 디-지터 버퍼(206a)로 출력되고, A2의 AL-FEC 디코딩된 패킷들은 상기 디 지터 버퍼(206b)로 출력된다. 여기서, AL-FEC 디코딩 시점은 FP_TS와 'protection_window_time'의 합으로 계산될 수 있다. 상기 FP_TS는 송신기가 해당 FEC 패킷 블록에서 처음으로 송신한 소스 패킷 또는 복구 패킷에게 할당한 타임 스템프(time stamp) 값으로, 소스 패킷의 페이로드 ID 또는 복구 패킷의 페이로드 ID로부터 획득될 수 있다. MMT 기술이 적용될 경우, MMTP 패킷 헤더에서 획득될 수도 있다. 이때, 상기 FEC 디코딩 버퍼(204)에 입력된 소스 패킷들은 FEC 디코딩 버퍼(204)에 입력 되는 즉시 각각 해당 디-지터 버퍼(206a,b)로 복사되거나 AL-FEC 디코딩 이후에 상기 복원된 소스 패킷과 함께 각각 해당 디-지터 버퍼(206a,b)로 복사된다.
상기 디-지터 버퍼(206a,b) 역시 송신기로부터 미리 수신한 시그널링 메시지로부터 획득한, 고정 단대단 지연값에 대응하도록 소스 패킷들을 지연시킨 후, 디캡슐레이션 버퍼(208a,b)로 출력한다. 구체적으로, 본 발명의 제1실시 예에 따른 상기 디-지터 버퍼(206a,b)는 동일한 복구 패킷 R1을 기반으로 FEC 부호화가 수행된 2개의 에셋 즉, A1 및 A2에게 공통의 HRBM 파라미터를 적용할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 HRBM 파라미터는 앞서 설명한 바와 같이, 전송 지연 최대값과, 고정 단대단 지연값 및 해당 디 지터 버퍼의 최대 크기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전송 지연 최대값은, 송신기가 초기 망 설정 과정에서 미리 결정하거나 송수신기 간의 메시지 교환시간을 측정하여 설정된 값으로, 패킷이 분할되는 동작 시간 등도 포함될 수 있다. 그리고, 상기 고정 단대단 지연값은 상기 전송 지연 최대값과 'protection_window_time'의 합으로 계산될 수 있다. 그리고, 상기 'protection window time'은 소스 패킷 블록 및 복구 패킷 블록 전체를 전송하는데 걸리는 시간으로 정의될 수 있다. 상기 소스 패킷 블록은 소스 플로우에 속한 소스 패킷들 중에서 하나의 블록으로 보호되는 소스 패킷들의 집합으로 정의되고, 상기 복구 패킷 블록은 상기 소스 패킷 블록을 보호하기 위한 복구 패킷들의 집합으로 정의될 수 있다.
상기 디지터 버퍼의 최대 크기는 상기 고정 단대단 지연값을 이용하여 하기 <수학식3>과 같이 계산될 수 있다.
<수학식3>
디지터 버퍼의 최대 크기= (고정 단대단 지연값-최소 지연) x 최대 비트 레이트(maximum bit rate)
여기서, 최대 비트 레이트는 에셋 별로 설정되며, 에셋의 타입에 따라 미리 정의된 값을 사용하거나 송신기가 별도의 시그널링 메시지를 사용하여 수신기에게 전달한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 HRBM 파라미터의 계산을 위해서 사용되는 AL-FEC 구성 정보는 복구 플로우가 보호하는 에셋들의 개수와, 상기 복구 플로우가 보호하는 에셋의 식별자를 더 포함할 수 있다.
그리고 나서, 상기 디캡슐레이션 버퍼(206a,b)는 상기 디-지터 버퍼들(204a,b)로부터 입력된 패킷들에 대해 디 캡슐레이션을 수행하여 복원된 데이터를 출력한다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 수신기의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 수신기(300)는 패킷 필터(302)와, 2단계의 FEC 디코딩을 위한 1st FEC 디코딩 버퍼(304) 및 2nd FEC 디코딩 버퍼(310), 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(306) 및 에셋 B에 대한 디 지터 버퍼(312), 디캡슐레이션 버퍼들(308, 314)을 포함한다.
상기 수신기(300)는 송신기로부터 수신한 시그널링 메시지를 통해서, 일 예로, 2단계의 AL-FEC가 적용된 패킷들이 수신되며, 해당 단계 별로 생성된 복구 패킷들을 식별할 수 있다. 일 예로, 상기 시그널링 메시지가 에셋 A와 에셋 B의 패킷들에 대하여 2단계의 FEC가 적용된 상태임을 나타내는 정보를 포함한 경우를 가정하자. 또한, 2단계의 AL-FEC가 에셋 A와 에셋 B에 모두 적용되었지만, 수신기에서 에셋 A는 첫 번째 단계의 AL-FEC 디코딩만을 수행한 뒤에 디켑슐레이션 버퍼(308)로 출력되고 에셋 B는 두 단계의 AL-FEC 디코딩을 모두 수행한 뒤에 디켑슐레이션 버퍼(314)로 출력되는 경우를 가정하자. 구체적인 예로, 에셋 A는 비디오나 오디오 등의 실시간 출력이 요구되는 데이터이고, 에셋 B는 파일 등의 비실시간 출력이 요구되는 데이터에 해당할 수 있다.
상기 패킷 필터(302)는 에셋 A 및 B 각각을 위한 2개의 소스 플로우와 1st FEC 디코딩을 적용할 1st 복구 플로우를 상기 1st FEC 디코딩 버퍼(304)와 연결한다. 그리고, 상기 패킷 필터(302)는 에셋 A 및 B 각각을 위한 2개의 소스 플로우와 2nd FEC 디코딩을 적용할 2nd 복구 플로우를 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)와 연결한다.
그리고, 상기 1st FEC 디코딩 버퍼(304) 및 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310) 각각은 상기 송신기로부터 수신한 시그널링 메시지로부터 획득한 AL-FEC 디코딩 정보에 기반하여 하기와 같이 동작한다. 상기 AL-FEC 디코딩 정보는 각 복구 플로우 별로 상이한 값으로 설정된 복구 심볼의 길이, 복구 플로우의 소스 심볼 블록 크기의 최대값 k, 복구 플로우의 복구 심볼 블록 크기의 최대값 p 및 protection_window_time을 포함한다. 2단계의 FEC는 2개의 복구 플로우를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 2nd FEC 디코딩의 소스 심볼 블록은 1st FEC 디코딩의 소스 심볼 블록을 미리 결정된 수 n개 연접하여 생성된다. 이에 따라 2nd 복구 플로우의 protection_window_time과 소스 심볼 블록 크기의 최대값 k 1st 복구 플로우의 protection_window_time과 소스 심볼 블록 크기의 최대값 k에 비해 길게 설정될 것이다. 결과적으로, 본 발명의 제2실시 예에 따른 FEC 정보 중 '송신 지연 최대값'은 2개의 에셋에 대해 모두 동일한 값으로 설정되고, 고정된 종단간 지연 및 디지터 버퍼의 최대 크기는 에셋 A의 경우, 1st 복구 플로우의 protection_window_time및 에셋 A의 최대 비트 레이트를 사용하여 계산되며, 에셋 B의 경우, 2nd 복구 플로우의 protection_window_time 및 에셋 B의 최대 비트 레이트를 사용하여 계산된다.
상기 1st AL-FEC 디코딩 버퍼(304)는 송신기의 시그널링 메시지들로부터 획득한 정보들을 기반으로, 상기 에셋 A 및 에셋 B 각각의 소스 플로우들을 통해서 입력된 소스 패킷들을 소스 블록 생성 알고리즘을 사용하여 소스 심볼로 변환하여 저장한다. 1st 복구 플로우를 통해서 입력된 복구 패킷에 포함된 복구 심볼들 역시 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(304)에 저장된다. 수신기는 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(304)에 버퍼링된 SSB 및 RSB에 대해 송신기의 1st 복구 플로우에 대한 시그널링 정보로부터 획득한 AL-FEC 디코딩 시점에서 AL-FEC 디코딩을 수행하여 소스 블록을 복원하고, 복원된 소스 심볼 중 에셋 A에 해당하는 소스 심볼들을 선택하여 소스 패킷으로 변환하고, 상기 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(306)로 출력한다. 상기 복원된 소스 블록은 소스 블록의 형태 그대로 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)로 전달되거나 소스 패킷 형태로 변환되어 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)로 전달될 수 있다.
그리고, 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)는 상기 1st FEC 디코딩 버퍼(304)로부터 복원된 소스 심볼 블록을 전달받고, 미리 결정된 n개의 상기 소스 심볼 블록들을 연접하여 2nd FEC 디코딩을 위한 소스 심볼 블록을 생성한다. 이에 따라 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)는 입력되는 패킷들을 저장하지 않는다. 그리고, 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)는 2nd 복구 플로우를 통해서 수신한 2nd 복구 패킷들 역시 RSB 길이 단위로 버퍼링하여 2nd FEC 디코딩을 수행한다. 그리고, 2nd FEC 디코딩이 수행된 에셋 B의 패킷들을 상기 에셋 B에 대한 디지터 버퍼(312)로 출력한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)는 1st FEC 디코딩 버퍼(304)와 독립적으로 송신기의 시그널링 메시지들로부터 획득한 정보들을 기반으로, 상기 에셋 A 및 에셋 B 각각의 소스 플로우들을 통해서 입력된 소스 패킷들을 소스 블록 생성 알고리즘을 사용하여 소스 심볼로 변환하여 저장할 수 있다. 이때, 1st AL-FEC 디코딩 과정에서 복원된 에셋 A및 에셋 B의 소스 패킷들은 소스 패킷 혹은 소스 심볼 형태로 별도의 인터페이스로 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310)에 입력된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 1st AL-FEC 디코딩 과정에서 복원된 에셋 B의 소스 패킷들은 2nd AL-FEC 디코딩 이전에 에셋 B에 대한 디-지터 버퍼(312)로 복사 될 수 있다.
다음으로, 상기 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(306)와 에셋 B에 대한 디 지터 버퍼(312) 각각은 상기 1st FEC 디코딩 버퍼(304) 및 상기 2nd FEC 디코딩 버퍼(310) 각각으로부터 입력된 디코딩된 패킷들이 송신기의 시그널링 정보로부터 획득한 고정 단대단 지연값을 갖도록 대기한 후 각각 디켑슐레이션 버퍼(308, 314)로 출력한다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 상기 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(306)및 상기 에셋 B에 대한 디 지터 버퍼(312) 각각의 고정 단대단 지연값은, 서로 다른 값으로 설정된 상기 1st FEC 디코딩의 'protection_window_time'과 2nd FEC 디코딩의 'protection_window_time'을 반영하여 다른 값으로 설정된다.
도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 수신기(400) 역시 본 발명의 제2실시 예와 마찬가지로 2단계의 AL-FEC 디코딩을 수행한다. 그러나, 제3실시 예에 따른 상기 수신기(400)는 하나의 AL-FEC 디코딩 버퍼(404)를 통해서 2단계의 FEC 디코딩을 수행한다. 마찬가지로, 2단계의 AL-FEC 디코딩을 위하서 패킷 필터는 2개의 복구 플로우 즉, 1st 복구 플로우와, 2nd 복구 플로우를 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(404)와 연결한다. 그리고, 일 예로, 2개의 에셋 A 및 B 각각의 패킷들이 전달되는 소스 플로우들도 상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(404)와 연결한다.
상기 AL-FEC 디코딩 버퍼(404)는 2단계의 FEC 디코딩을 수행함에 따라 송신기의 시그널링 메시지로부터 각 복구 플로우 별로 상이하게 설정된 AL-FEC 정보들을 획득한다. 상기 AL-FEC 디코딩 정보는 각 복구 플로우 별로 상이한 값으로 설정되며, 복구 심볼의 길이, 복구 플로우의 소스 심볼 블록 크기의 최대값 k, 복구 플로우의 복구 심볼 블록 크기의 최대값 p 및 protection_window_time을 포함한다.
상기 FEC 디코딩 버퍼(404) 역시 미리 결정된 수인 n개의 1st FEC 디코딩을 위한 소스 심볼 블록을 연접하여 2nd FEC 디코딩을 위한 소스 심볼 블록을 생성한다. 그리고, 수신기(400)는 송신기의 시그널링 정보로부터 획득한 AL-FEC 정보를 기반으로 1st FEC 디코딩 및 2nd FEC 디코딩을 상기 FEC 디코딩 버퍼(404)를 사용하여 모두 수행한다. 본 발명의 제3실시 예에 따른 AL-FEC 정보는 1개의 디코딩 버퍼를 사용하여 2단계의 FEC를 수행함에 따라 하기와 같은 방식으로 설정된다.
먼저, AL-FEC 디코딩 버퍼의 최대 크기는 AL-FEC 구성정보를 이용하여 하기 <수학식4>에 따라 계산될 수 있다.
<수학식 4>
AL-FEC 디코딩 버퍼의 최대 크기 = 복구 심볼의 길이 x (2nd 복구 플로우의 소스 심볼 블록 크기의 최대값 k +2nd 복구 플로우의 복구 심볼 블록 크기의 최대값 p +n*(1st FEC 복구 플로우의 복구 심볼 블록 크기의 최대값 p)
그리고, FEC 디코딩 버퍼의 크기는 하기 <수학식 5>에 따라 계산될 수 있다.
<수학식5>
AL-FEC 디코딩 버퍼 크기 = 복구 심볼의 길이 x(2nd FEC를 위한 SSB 길이 +2nd FEC를 위한 RSB 길이) + n*(1st FEC를 위한 RSB 길이)
그리고, 상기 1st AL-FEC 디코딩을 수행한 에셋 A의 패킷들을 상기 에셋 A의 디 지터 버퍼(406)에게 전달하고, 상기 2nd FEC 디코딩을 수행한 에셋 B의 패킷들을 상기 에셋 B의 디 지터 버퍼(410)에게 전달한다. 상기 디지터 버퍼들(406, 410)은 도 3의 디지터 버퍼들(306, 312)와 동일하게 동작하므로, 상세 동작 설명은 생략하기로 한다. 상기 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(406)와 에셋 B에 대한 디 지터 버퍼(410) 각각의 고정 지연값은, 서로 다른 값으로 설정된 상기 1st FEC 디코딩의 'protection_window_time'과 2nd FEC 디코딩의 'protection_window_time'을 반영하여 다른 값으로 설정된다.
본 발명의 다른 실시예에서 1st AL-FEC 디코딩 과정에서 복원된 에셋 B의 소스 패킷들은 2nd AL-FEC 디코딩 이전에 에셋 B에 대한 디-지터 버퍼(312)로 복사 될 수 있다.
상술한 실시 예들에서는 2단계의 AL-FEC가 에셋 A와 에셋 B에 모두 적용되었지만, 수신기에서 에셋 A는 첫 번째 단계의 AL-FEC 디코딩만을 수행한 뒤에 디켑슐레이션 버퍼(308, 408)로 출력되고, 에셋 B는 두 단계의 AL-FEC 디코딩을 모두 수행한 뒤에 디켑슐레이션 버퍼(314, 412)로 출력되는 경우를 가정하였다. 상기 2개의 에셋이 모두 두 단계의 AL-FEC 디코딩을 거친 뒤에 각각의 디켑슐레이션 버퍼로 출력되도록 하기 위해서는, 송신기가 상기 에셋 A에 대한 디 지터 버퍼(306, 406)와 에셋 B에 대한 디 지터 버퍼(410, 412) 각각의 고정 단대단 지연값 모두를 2nd FEC 디코딩의 'protection_window_time'을 반영하여 계산한 뒤 수신기에 게 전달한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 동작 흐름도의 일 예이다.
도 5를 참조하면, 500단계에서 송신기는 적어도 2개의 에셋에 대해 하나의 복구 플로우를 기반으로 하는 AL-FEC 디코딩 또는 2단계의 AL-FEC 디코딩을 수행할 경우, 상기 AL-FEC 디코딩 및 상기 AL-FEC 디코딩된 패킷들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성한다. 그리고, 505단계에서 상기 송신기는 상기 제어 정보를 시그널링 메시지 형태로 수신기에게 전송한다. 상기 시그널링 메시지는 앞서 설명한 바와 같이, AL-FEC 디코딩을 위한 정보와, 디 지터 버퍼링을 위한 정보를 포함한다. 그리고, 상기 시그널링 메시지는 AL-FEC 부호화된 실제 패킷들이 전송되기 전에 상기 수신기에게 전송되거나, 해당 패킷을 송신할 때마다 함께 전송할 수 있다. AL-FEC 디코딩을 위한 정보와, 디 지터 버퍼링을 위한 정보는 도 2 내지 도 4 각각의 실시 예에 따라 구분되어 설정된다. 상기 정보들에 대한 구체적인 설명은 이전 설명과 중복되므로 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 구성도의 일 예이다.
도 6을 참조하면, 송신기(600)는 일 예로, 제어부(602)와, 송수신부(604) 및 시그널링 메시지 생성부(606)를 포함한다. 이러한 송신기의 구성은 일 예로서 도시한 것일 뿐, 사업자의 의도나 실시 예에 따라 해당 유닛들이 기능 별로 세분화되거나 하나의 유닛으로 통합될 수도 있다.
상기 제어부(602)는 본 발명의 제1실시 예 내지 제3실시 예 각각에서의 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디지터 버퍼링을 위한 정보를 생성하도록 상기 시그널링 메시지 생성부(606)를 제어한다. 그러면, 상기 시그널링 메시지 생성부(606)는 상기 제어부(602)의 지시에 따라 각 실시 예에 따른 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디지터 버퍼링을 위한 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 생성한다. 그러면, 상기 제어부(602)는 상기 송수신부(604)를 통해서 상기 시그널링 메시지가 수신기에게 전송되도록 제어한다. 상기 시그널링 메시지는 실질적인 AL-FEC 부호화 패킷이 전송되기 이전에 전송되거나 AL-FEC 부호화 패킷이 전송될 때마다 함께 주기적으로 전송될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 동작 흐름도의 일 예이다.
도 7을 참조하면, 700단계에서 수신기는 송신기로부터 시그널링 메시지를 수신하면, 705단계에서 상기 시그널링 메시지로부터 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디지터 버퍼링을 위한 정보를 획득한다. 상기 AL-FEC 디코딩을 위한 정보와 디지터 버퍼링을 위한 정보는 앞서 설명한 바와 같이 도 2 내지 도 4의 각 실시 예에 따라 구분되어 설정된다. 그리고, 710단계에서 상기 수신기는 상기 획득한 AL-FEC 디코딩을 위한 정보를 기반으로, AL-FEC 디코딩을 수행하고, 상기 디지터 버퍼링을 위한 정보에 따라 디지터 버퍼링을 수행하여 결과 패킷을 출력한다.
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. 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스의 수신을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩, 및 디코딩된 데이터들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 과정과,
    상기 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 상기 수신기에게 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 하나의 응용 계층 순방향 오류 정정 부호로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 상기 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 위한 버퍼 크기, 및 상기 디코딩된 데이터들의 출력 시간이 동일하도록 설정하는 고정 단대단 지연값 중 적어도 하나를 포함하는 수신기의 동작 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 방식으로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 각 에셋에 대해 상기 2단계에 대응하는 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩에서 각 단계의 디코딩으로 발생하는 상이한 지연값을 포함하는 수신기의 동작 제어 방법.
  4. 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스를 수신하는 방법에 있어서,
    송신측으로부터 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩 및 디코딩된 데이터들의 출력을 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 제어 정보를 기반으로 상기 디코딩을 수행하고, 상기 출력 시점에서 디코딩된 데이터를 출력하는 과정을 포함하는 수신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 하나의 응용 계층 순방향 오류 정정 부호로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 상기 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 위한 버퍼 크기, 및 상기 디코딩된 데이터들의 출력 시간이 동일하도록 설정하는 고정 지연값 중 적어도 하나를 포함하는 수신 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 방식으로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는, 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 각 에셋에 대해 상기 2단계에 대응하는 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩에서 각 단계의 디코딩으로 발생하는 상이한 지연값을 포함함을 특징으로 하는 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 획득한 지연값이 1단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 지시하면, 상기 1단계의 디코딩을 수행한 후 상기 지연값에서 해당 패킷들이 출력되도록 제어하는 과정과,
    상기 지연값이 상기 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 지시하면, 상기 1단계의 디코딩이 적용된 에셋에 대응하는 소스 심볼들을 미리 결정된 수만큼 연접하여 생성된 소스 심볼들에 대해 상기 2단계의 디코딩을 수행한 후, 상기 지연값에서 해당 패킷들이 출력되도록 제어하는 과정을 포함하는 수신 방법.
  8. 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스의 수신을 제어하는 송신기에 있어서,
    상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩, 및 디코딩된 데이터들의 출력 시점을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 제어부와,
    상기 제어부의 지시에 따라 상기 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 상기 수신기에게 송신하는 송수신부를 포함하는 송신기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 하나의 응용 계층 순방향 오류 정정 부호로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 상기 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 위한 버퍼 크기, 및 상기 디코딩된 데이터들의 출력 시간이 동일하도록 설정하는 고정 지연값 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 송신기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 방식으로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 각 에셋에 대해 상기 2단계에 대응하는 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩에서 각 단계의 디코딩으로 발생하는 상이한 지연값을 포함하는 송신기.
  11. 응용 계층 순방향 오류 정정 방식을 사용한 방송 서비스를 수신기에 있어서,
    송신측으로부터 상기 방송 서비스를 구성하는 적어도 2개의 에셋에 대해 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩 및 디코딩된 데이터들의 출력을 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 수신하는 송수신부와,
    상기 제어 정보를 기반으로 상기 디코딩을 수행하고, 상기 출력 시점에서 디코딩된 데이터를 출력하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 수신기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 하나의 응용 계층 순방향 오류 정정 부호로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 상기 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 위한 버퍼 크기, 및 상기 디코딩된 데이터들의 출력 시간이 동일하도록 설정하는 고정 지연값 중 적어도 하나를 포함하는 수신기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 에셋이 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 방식으로 엔코딩된 경우, 상기 제어 정보는, 상기 적어도 2개의 에셋의 식별 정보와, 각 에셋에 대해 상기 2단계에 대응하는 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩에서 각 단계의 디코딩으로 발생하는 상이한 지연값을 포함함을 특징으로 하는 수신기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 획득한 지연값이 1단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 지시하면, 상기 제어부는, 상기 1단계의 디코딩을 수행한 후 상기 지연값에서 해당 패킷들이 출력되도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 지연값이 상기 2단계의 응용 계층 순방향 오류 정정 기반 디코딩을 지시하면, 상기 송수신부는 상기 1단계의 디코딩이 적용된 에셋에 대응하는 소스 심볼들을 미리 결정된 수만큼 연접하여 생성된 소스 심볼들에 대해 상기 2단계의 디코딩을 수행한 후, 상기 지연값에서 해당 패킷들이 출력되도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 수신기.
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