KR20070048663A - 디코더에 데이터를 공급하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하는 압축된 비디오 신호와 같은 데이터 스트림을 디코더에 공급하는 방법 및 디바이스가 개시된다. 서비스 데이터를 위한 디코더를 포함하는 디바이스에는 공급된 가능한 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 특정한 프레임이 제공된다(1012, 1020). 서비스 데이터 버퍼는 모니터링되고(1014), 다수의 결정가능한 기준에 따라 적어도 언더플로 상태인 경우(1016), 디코더가 적시에 제공된 적절한 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해 디코더에는 특정한 프레임이 공급된다.

Description

디코더에 데이터를 공급하는 방법 및 디바이스{A METHOD AND A DEVICE FOR SUPPLYING A DECODER WITH DATA}

본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 DVB(Digital Video Broadcasting) 기술 및 그에 적용된 비디오 코딩과 같은 디지털 광대역 시스템들에 관한 것이다.

디지털 비디오 방송(DVB)이라는 용어는 위성(DVB-S), 케이블(DVB-C) 또는 지상파(DVB-T) 배급 매체(distribution media)를 이용하는 디지털 방송 기술들을 정의하는 다수의 규격(standard)들을 칭한다. 이러한 규격들은 소스 코딩, 채널 코딩, 조건부 접근(conditional access: 유료 TV(payTV) 및 관련 데이터 혼합화 솔루션(scrambling solution)들), 및 다양한 다른 이슈들을 다룬다. 1990 년대 초에 디지털 텔레비전 서비스에 MPEC-2(Moving Picture Experts Group) 오디오/비디오 압축 규격을 도입하기 위한 체제를 창설하기 위해, 주요 유럽 국가 및 텔레비전 분야에서의 민영 분야 기관에 의해 특정한 DVB 프로젝트가 확립되었다. DVB 프로젝트는 그 대중성을 꾸준히 상승시켰고, 그 세계적인 채택이 이미 가까이에 있다.

위성 연결(satellite connection)에 대해, DVB 규격[1]은 도 1에 도시된 바와 같은 전송 시스템(transmission system)을 정의한다. 이는 참조 부호(110)의 점 선으로 나타낸 바와 같이 본 명세서에서 집합적으로 위성 채널 어댑터(satellite channel adapter)라고 칭하는 다수의 처리 단계 동안, (비디오(102), 오디오(104) 및 가능하게는 데이터(106)를 포함하는) 인트라 서비스(intra-service: 108) 및 인터 서비스(inter-service: 112) 다중송신(multiplex)된 기저 대역(base band) 신호들을 위성 채널에 적합(adapt)하게 한다. 일반적으로, 참조[2]에 따라 상기 신호들에 소스 코딩이 적용되었다.

다음의 프로세스들이 데이터 스트림(data stream)에 적용된다.

- 전송 다중화 어댑테이션(transport multiplex adaptation) 및 에너지 확산(energy dispersal)을 위한 랜덤화(randomization)(114),

- 외부 코딩(outer coding; 즉, 리드솔로몬 블록 코드(Reed-Solomon block code)들)(116),

- 콘볼루션 인터리빙(convolutional interleaving)(118),

- 내부 코딩(inner coding)(즉, 천공 콘볼루션 코드(punctured convolutional code))(120),

- 변조(modulation)를 위한 기저 대역 형성(122), 및

- 변조(124).

DVB-S 전송에 대한 더 상세한 내용은 참고 문헌[1] 및 그 안에 인용된 출판물에서 찾아볼 수 있다.

디지털 비디오 신호들의 케이블 전송에 관련하여, 문서[3]는 DVB-C 구성요소들 및 그 특징들을 각각 서술한다. 도 2는 케이블 시스템에서의 송신 방향의 주기 능 블록을 개시하고 있다. BB 인터페이스 블록(interface block: 202)은 싱크 바이트(sync byte)를 이용하여 입력 신호를 MPEG-2 전송 계층 프레이밍 구조(고정 길이 패킷(fixed length packet)들)에 적합하게 한다. 싱크 반전(sync inversion) 및 랜덤화(204) 동안, 소위 싱크 1 바이트가 반전되고 더 쉬운 동기화 등에 대한 신호 내에서 충분한 수의 변이(transition)가 일어날 것을 보장하기 위해 데이터 스트림이 랜덤화된다. 그 후, 랜덤화된 전송 패킷들은 오류 검출 및 보정을 위한 코드워드(codeword)를 복구하도록 리드솔로몬 FEC(Forward-Error Correction) 코딩(206)을 거친다. 그 후, 콘볼루션 인터리버(208)를 이용하여 오류 방지 전송 패킷들이 인터리빙되며, 그동안 DVB-S에서와 같은 실제 콘볼루션 코딩은 전혀 이용되지 않는다. 단계(210)에서 인터리빙된 바이트들이 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 부호들(m-튜플)로 변환되며, 이후 각각의 부호에서의 다수의 최상위 비트(MSB)에 차분 코딩(differential coding: 212)이 적용된다. 기저 대역 형성(214)은 I 및 Q 신호들로의 m-튜플들의 맵핑(mapping) 이후, 제곱근 상승 코사인(square root raised cosine) 형태의 필터링을 포함한다. 최종 단계에서, 신호의 QAM 변조(216)는 성상도(constellation diagram) 내에 16, 32, 64, 128 또는 256 포인트들을 갖는다. 그 후, 변조된 신호는 이 경우의 무선 주파수 케이블 채널인 물리적 인터페이스로 방출된다.

제 3 대안예로서, 도 3은 DVB-T 시스템 부분들의 개요를 개시하고 있다. MUX 어댑테이션/에너지 확산 블록(302) 내에서, 신호는 패킷들(1 개의 싱크 바이트, 187 개의 MPEG-2 데이터 바이트들)로 구성되며, 에너지 확산을 위해 랜덤화된다. 그 다음, 외부 코딩 블록(304)은 오류 방지를 위한 입력 패킷들의 리드솔로몬 코딩을 포함한다. 그 후, 오류 방지 패킷들로 외부 인터리빙(306)이 도입된다. 그 후, 인터리빙된 데이터는 몇몇 가능한 천공률(puncturing rate)을 이용하여 콘볼루션 코더, 내부 코더(308)로 지향된다. 내부 인터리빙(310) 단계(phase)는 비트-방식 및 1 또는 2(점선 화살표 참조)의 비트 스트림들의 입력에 대한 (OFDM) 부호-방식 인터리빙 단계들을 포함한다. 더 많은 정보에 대해서는 출판물[4]에서 "계층적 모드(hierarchical mode)"를 참조한다. 맵핑(312) 동안, 데이터 스트림이 성상 공간(constellation space)에 맵핑된다. 프레임 어댑테이션(314)이 발생하는 경우, 신호는 68 개의 OFDM 부호들의 프레임들로 구성된다. 데이터 이외에, OFDM 프레임들은 프레임 동기화, 채널 추정(channel estimation) 등을 위한 파일럿(pilot) 및 TPS(Transmission Parameter Signalling) 신호들(320)을 포함한다. 최종적으로, 신호는 (복수의 캐리어(carrier)로) OFDM(316) 변조되고, 아날로그 형태로 D/A 변환되며, 이후 아날로그 신호는 전단(front end: 318)을 통해 무선 인터페이스(air interface)로 내보내어 진다(drive out).

명세서[5]를 참조하면, 1990 년대 동안 인터넷에 의해 겪은 굉장한 성공으로 인해, IP(Internet Protocol) 네트워크들을 통해 DVB 서비스들을 제공하는 추가 모델이 최근에 고안되었다. 새로운 하드웨어 등에 더 투자할 필요없이 DVB 데이터를 전송하기 위해 이미 존재하는 데이터 네트워크들을 이용하는 것은 분명히 구미가 당기는 아이디어였다. IP에 걸친 DVB 서비스들이 도 4에 개시된 공통형(common type) 계층 모델을 참조하여 설명되었다. 점선들은 상이한 도메인들(수평 분리) 및 계층들(수직 분리) 간의 인터페이스들을 나타낸다. 어둡게 된 배경 요소, 관리 계획(management plane)은 일반적인 관리 및 제어를 목적으로 사용될 수 있다. 콘텐츠 제공자는 IP 트래픽(traffic)을 통과시키는 전달 네트워크(delivery network)를 통해 실제로는 서비스 제공자에 의해 물리적으로 전송될 정보 흐름(흐름을 시각화하기 위한 애매한 패터(elliptical patter)들을 알아차림)을 클라이언트(또는 가입자)에게 제공하는 일 엔티티(entity) 또는 다수의 엔티티이다. 콘텐츠 제공자의 일로는, 예를 들어 인증(authentication)/인가(authorization) 서비스들, 서비스 포탈 유지, 서비스 제공, 서비스 발견 메카니즘(service discovery mechanism)들, 메타데이터 서비스(metadata service)들, 실제 콘텐츠 서비스들 등을 포함할 수 있다. 서비스 제공자(예를 들어, ISP 서비스 제공자)들은 각각 어드레싱 서비스들, 인증/인가 서비스들, 네이밍 서비스들(DNS 등), 기본 IP 연결성 서비스(basic IP connectivity service), 부분 제어 수단들, 서비스 어카운팅(service accounting), 및 방화벽(firewall), 캐시(cache) 등과 같은 다수의 다양한 부가가치(value added) 서비스를 포함할 수 있다. 이는 콘텐츠 및 서비스 측면들이 단일 엔티티에 의해서만 실제로 제공되고 기술적으로 구현됨에도 불구하고, 완전하게 가능하다. 홈 도메인(home domain)은 DVB 서비스들이 소비되는 도메인이다. 이는 단일 네트워크 내에서 1 이상의 터미널 디바이스를 칭할 수 있으며, 또는 대안적으로 다수의 디바이스를 포함하는 다수의 네트워크를 칭할 수도 있다.

도 4의 상이한 계층들에서와 같이, 물리적 계층(408)은 통신 링크의 단부들 사이에서 데이터를 전송하는 최저 레벨 인터페이싱 수단들을 포함한다. 이는, 예를 들어 커넥터(connector)의 형상 및 크기, "비트" 정의, 및 예를 들어 전압 레벨 및 상이한 시간 지속기간(time duration)에 관한 동기화 측면들 또는 다른 물리적 매그니튜드(magnitude)을 결정한다. 또한, 참조 번호(408)는 어드레싱과 같은 매체 접속 제어 기능(media access control function)들 및 선택적으로 오차 제어, 흐름 제어 및 불완전하게 수신된 데이터 패킷들의 재전송을 처리하는 링크 계층(link layer)을 언급한다. 네트워크 계층(406)은 라우팅(routing), 패킷 분할(segmentation)/재조립(re-assembly) 등, 문제의(in question) 전체 단대단 연결(end-to-end connection)에 대한 기능들을 조종한다. IP 네트워킹의 경우, 이러한 라우팅은 송신된 패킷들에 필요한 IP 주소들의 추가를 의미한다. 원칙적으로, 네트워크 계층(406)이 하부 레벨인 물리적/링크 계층(408)에 대해 알고 있을 필요는 없다. 마찬가지로 본 명세서에서 집합적인 참조 부호(406)에 의해 언급되는 전송 계층(trasport layer)은 단대단 형태의 흐름 및 오류 제어 기능을 수행하고, 예를 들어 단일 IP 링크만을 이용하는 복수의 상이한 서비스들을 다중송신한다. 다중송신은 복수의 상이한 포트 번호(port number) 등에 의해 구현될 수 있다. 특히, IP 네트워크들을 고려하면, 전송 계층 프로토콜(protocol)에 대한 대중적인(popular) 선택은 UDP(User Datagram protocol) 및 TCP(Trasmission Control Protocol)이며, 또한 그 후자는 단순한 다중송신에 더하여 오류 검출/제어를 제공한다. 세션 계층(session layer: 404)은 어플리케이션(application)들의 사용에 대한 연결을 셋업(set-up)하고 해제한다. 응용 계층(application layer: 402)은 어플리케이션들 및 그것들을 인터페이싱하기 위한 API(들)을 포함한다. DVB에 관련하 여, 응용 계층(402)은 명확하게 MHP(Multimedia Home Platform)라고 언급된다. 홈 도메인 내에서, DVB 서비스들에 대한 IP 트래픽은, 예를 들어 공통 이더넷(Ethernet)(예를 들어, 100BASE-T)[6] 또는 IEEE 1394[7] 물리적/네트워크 계층 기술들을 이용함으로써 전해질 수 있다.

IP 패킷들에서 캡슐화(encapsulate)된 DVB 데이터는 서비스에 따라 가입자에게 멀티캐스트(multicast)하거나 유니캐스트(unicast)할 수 있다. 예를 들어, IP 멀티캐스트는 유료 TV 타입의 전송을 위해 사용될 수 있으며, IP 유니캐스트는 비디오/오디오 주문형 서비스(on demand type service)에서 사용될 수 있다. IP 네트워킹의 관점에서 DVB에 대한 더 많은 정보를 회수하기 위해, 참고 문헌[5] 및 인용된 출판물을 참조할 수 있다.

한번에 이루어진 가장 중대한 결정 중 하나는 선택된 소스 코딩 방법에 관한 것이다. MPEG-2는 현저하게 높은 압축비(compression ratio)와 함께 한가지 주요한 단점을 갖는 다수의 상이한 압축 기술을 이용하는 비디오 및 오디오 방법들의 강력한 집합체(aggregate)이다; 사용된 압축 방법들은 손실이 많으며, 즉 인코딩 프로세스 동안 몇몇 데이터를 돌이킬 수 없이 잃는다. 이러한 손해없이는 달성가능한 압축비(이제 전형적으로 1:6 내지 1:30 등)가 명백하지만 인상깊게 근접하지 않을 것이다. 또한, MPEG-2 코딩은 상당한 양의 처리를 요구하지만, 이는 일반적으로 최신식 고성능 프로세서들을 이용하여 더이상 문제가 되지 않는다.

도 5는 규격화된 MPEG-2 스트림을 출력으로서 발생시키는 MPEG-2 호환 인코더(compliant encoder)(504)를 이용하여 오디오/비디오 신호(502)를 인코딩하는 일 반적인 프로세스를 개시하고 있다. 오디오/비디오 서버(506)는 인코딩된 데이터 스트림을 수신하고 저장하며, 결과적으로 그것을 전송 네트워크(508)를 통해 수신기(510), 예를 들어 텔레비전 또는 그 안에 설치된 DVB IRD(Integrated Receiver Decoder) 카드에 연결되고 이용(exploitation)을 위한 스트림을 디코딩하는 필수적인 소프트웨어/하드웨어 수단들을 포함하는 DVB 셋-톱 박스(set-top box)로 송신한다.

MPEG 타입 코딩은 사람의 시각 특성을 이용하고 인코딩 프로세스 동안 소스 사진으로부터 통상적으로 볼 수 없고 그것을 감지하는데 불필요한 정보들을 추출하는 공통 스틸 사진 압축 포맷(common still picture compression format)인 JPEG와 몇몇 부분들을 공유한다. 인코딩 단계는, 예를 들어 (시간을 주파수로 변환하는) 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 및 엔트로피 코딩(entropy coding)을 이용한다. 사진 색에서의 고주파 변화들은 코딩된 신호로부터 사람의 눈이 더 민감한 고주파 휘도(luminance)(밝기) 변화들보다 더 용이하게 생략(omit)될 수 있다. 인트라 프레임(내지 인트라 피규어(intra-figure)) 측면들 이외에, MPEG은 시간적 중복성(temporal redundancy)도 이용하며, 즉 연속적인 비디오 프레임들에서 정적인 부분들은 매 프레임에 대해 코딩될 필요가 없다; 결과적으로, 소정 영역 내에서의 콘텐츠 변화는 그 코딩된 버전의 송신을 트리거(trigger)한다.

MPEG에서 피규어 내의 각각의 픽셀은 휘도/밝기 값(Y) 및 2 개의 컬러 벡터(U 및 V)로 파라미터화(parameterise)된다. 그 후, 픽셀들은 블록 및 매크로 블록들로 불리는 블록들의 그룹들을 형성하도록 함께 그룹화된다. 블록들은 통상의 푸리에 변환(Fourier transform)과 다소 유사한 DCT를 이용함으로써 주파수 도메인으로 변환될 것이다. DCT는 증가한 주파수를 이용하여 블록으로부터 형성된 코사인 함수들을 설명하는 다수의 계수들을 발생시킨다. 이러한 계수들로부터 블록들에 의해 전달된 공간적 정보가 이후 디코딩 유닛에 의해 결정(resolve)될 수 있다. 그 후, DCT 변환 출력은 효과적으로 양자화(quantize)되고 허프만 코딩(Huffman code)된다. 허프만 인코딩에서 상이한 부호들은 비트들의 변수를 소모한다. 자주 사용되는 부호들은 더 적은 비트들을 소모하고 자주 사용되지 않는 부호들은 더 많은 비트들을 소모한다.

다음 MPEG 코딩의 몇몇 시간적인 측면들을 고려하면, 이하 프레임들로 언급되는 사진들의 일 시퀀스를 포함하는 비디오 신호에서 소정 블록들 내에 포함된 데이터는 복수의 후속 프레임들의 지속기간으로 여전히 연장되는 적어도 짧은 시간 주기 동안 비교적 불변인 상태를 유지할 수 있음이 분명하다. 그것은 확실히 소스 신호 특성들에 의존한다; 예를 들어, 뉴스 방송은 뉴스리더(newsreader)가 책상에 앉아서 국가 경제와 함께 최근에 일어나는 일들에 대해 말하는 클립(clip)을 포함할 수 있다. 후속 프레임들은 주로 내레이터의 얼굴 영역 부근의 블록들 내에서 프레임들 사이의 변화들을 포함하는 반면, 그림/포스터 등과 함께 벽을 포함하는 배경은 변화없이 유지될 수 있다; 또한, 대체로 이러한 종류의 정보를 주는 프로그램에서는 카메라 이동들이 극히 작다(minimal). 반대로, 요즈음의 액션 영화에서 격투 장면은 어림잡아 말해도 많은 수의 후속 프레임들 사이에 어떠한 고정된 부분들도 거의 포함하지 않는다.

그러므로, 몇몇 블록들은 때때로 이전 프레임들에서의 블록들에 기초하여 예측될 수 있다. 이러한 예측된 블록들을 포함하는 프레임들은 P-프레임들이라고 언급된다. 하지만, 전송 오류들의 불리한 효과를 감소시키고, 코딩된 신호에 (재)동기화를 허용하기 위해 다른 프레임들로부터 정보를 의존하지 않는 완전한 프레임들도 (일 초에 몇 번씩) 주기적으로 전송된다. 많은 방식에서 이 중대한 독립형 프레임(stand-alone frame)들은 인트라 코딩된 프레임들 또는 I-프레임들이라고 언급된다. 또한, I-프레임들은 서비스 가입자가 처음으로, 또는 적어도 중단(pause) 이후에 서비스 스트림을 수신하기 시작하여, 수신기에 예를 들어 단지 상이한 데이터에 기초하여 유효한(valid) 디코딩된 프레임들을 구성하기 위해 필요한 데이터 히스토리(data history)가 부족한 경우에 요구된다. 이전 및 다음 프레임들 모두로부터 정보를 이용하는 양지향성(bi-directional) 프레임들은 B 프레임들이라고 언급된다.

또한, 상기 프로세스는 단지 비디오의 이전 프레임들에서 다른 위치들로부터 차용(borrow)될 수 있거나 이동하는 사진의 부분들만이 더 적은 비트들을 이용하여 인코딩되도록 모션 벡터(motion vector)들을 인코딩함으로써 수행된다. 4 개의 8x8 픽셀 블록들은 16x16 매크로 블록들로 함께 그룹화된다. 변화하지 않는 매크로 블록들은 후속 프레임들에서 다시 인코딩되지 않는다. P-프레임들을 이용하여, 인코더는 현재 매크로 블록 내에 포함된 정보와 가깝게 매칭하는 다른 매크로 블록 위치들에 대해 하프-픽셀(half-pixel) 증분들 내에서 이전 프레임(또는 B 프레임의 경우 이전 및 이후의 프레임들)을 탐색(seach)한다. 충분히 매칭하는 매크로 블록 들을 이웃하는 구역 내에서 발견하지 못한 경우, 매크로 블록은 인트라 코딩되고 DCT 계수들이 완전히 인코딩된다. 탐색 구역 내에서 충분한 매칭이 발견되는 경우, 전체 계수들이 전송되지 않고 그 대신에 모션 벡터가 유사한 블록(들)을 가리키는데 사용된다.

MPEG 코딩의 공간적이고 시간적인 측면들이 도 6에 도시되어 있으며, MPEG 비디오 인코더를 갖춘 컴퓨터에서 2 개의 전체 가상 후속 프레임들이 코딩된다. 신호 소스에서 동일한 위치에 대응하는 매크로 블록들(602 및 606)은 실제로 두 프레임들 내에 동일한 데이터를 포함하므로, 그 인코딩이 (P-프레임으로) 생략될 수 있다. 대조적으로, 매크로 블록들(604 및 608)은 정적인 회의 시나리오에서와 달리 걷고 있는 남자에 의해 야기된 변화하는 요소를 가지며 다시 인코딩되어야 한다. 하지만, 인코딩을 유도하는 요소로서 걷고 있는 남자는 모양은 고스란히 유지하고, 단지 도면 내에서 이동하고, 이를 강조한 점선 화살표를 참조하면, 모션 벡터들은 왼편의 이전 프레임에 있는 매크로 블록을 이용하여 가장 오른쪽의 보다 최근의 프레임에서 적당한 매칭을 결정하기 위하여, 모션 벡터들이 교묘하게 이용될 수 있다.

MPEG 오디오 코딩은 각각 청각 마스킹 효과(auditory masking effect)와 같은 사람의 청력의 소정의 뚜렷한 특성들을 이용한다. 시간적이고 공간적(주파수 평면에서) 측면들 모두는 단지 소수(minor)만으로, 여하한의 경우에는 디코딩된 신호 내의 지각가능(perceptible)한 저하(degradation)와 함께 다시 달성가능한 인상적인 1:10 압축비로 고려된다. MPEG-2는 지향적인 오디오 및 공간적 저주파 채널에 대한 5 개의 채널들을 갖는다. 더욱이, 인코딩된 신호는 복수의 대안적인 언어 채널을 내포할 수도 있다.

거대한 MPEG-2 규격은 다소 큰 수의 상이한 비디오 및 오디오 모드들을 포함하기 때문에, 이외에 비트가 너무 다양한 상황(bit too diverse context)에서 반드시 일어나는 호환성 문제에 대해 하드웨어 제조자들의 일들이 용이하도록, 특히 DVB 서비스의 경우의 채택의 바람직한 레벨이 참고 문헌[8]에서 결정된다.

DVB 서비스들의 가입자들에게 서비스 전달에 실제로 영향을 주는 선택사항(option: 서비스 가입/선택(selection), 서비스 파라미터들 조정)을 제공하기 위해, 이러한 일들을 실행하는 리턴 채널(return channel)이 확립되어야 한다. DVB에서, 상호작용 사양(specification)들은 일반적으로 두 세트로 나누어졌었다(split). 하나는 네트워크 독립형(network-independent)이고, 대체로 ISO/OSI 계층들 2 내지 3으로부터 연장되는 프로토콜 스택(protocol stack)으로서 간주될 수 있는 반면([9] 참조), DVB 부분들의 제 2 그룹은 ISO/OSI 모델의 하부 계층들(대체로 1 내지 2)에 관한 것이므로 상호 작용성에 대한 네트워크 의존성 툴(network-dependent tool)들을 가리킨다. 예를 들어, 참고 문헌[10]에서 DVB-RCC(DVB Return Channel through Cable specification)는 고정(fixed)/휴대(cellular) 전화 상호작용성을 위한 다른 사양들뿐만 아니라, 위성 상호작용 시스템들을 위해서도 이용가능하다. IP 네트워크들의 경우에, 서비스/콘텐츠 제공자와의 상호작용을 위해 표준 IP 유니캐스트가 사용될 수 있다. 본 명세서에 관련된 이용가능한 DVB에 대한 목록들을 찾아보기 위해DVB 프로젝트 웹 사이트 http://www.dvb.org/를 방문할 수 있 다.

하지만, DVB 서비스 또는 제어 데이터를 전달하는 다양한 기존 데이터 전송 구성들임에도 불구하고, 현재 이용가능한 수단들이 만족스러운 전송 시간들을 달성하기에 충분하지 않은 상황들이 여전히 일어날 수 있다. 예를 들어, 실시간(real-time) 게임들 같은 서비스들은 가입자에게 적당한 게임 경험(gaming experience)을 제공하기 위한 짧은 응답 시간들을 필요로 한다. 게임 시나리오는 도 7에 도시되어 있으며, 서비스 제공자는 전달 네트워크로서 동작하는 DSL 또는 케이블 네트워크(704)를 통해 1 이상의 가입자에게 게임 정보를 전송하는 게임 서버(702)이다. 수신기 측면에서, 셋-톱 박스(708)는 예를 들어 전용 비디오 처리 칩(dedicated video processing chip) 또는 그에 할당된 상이한 다중 작업들을 갖는 더 일반적인 처리 디바이스인 디코더(709)에서 서비스 데이터를 수신하고 디코딩하며, 시각화를 위해 TV 수신기 또는 모니터(706)로 그것을 진행시킨다. 로컬 디바이스(local device)들을 제어하거나 제어 명령들/요구들/피드백(화살표로 나타냄)에 대한 서비스를 상술된 전달 네트워크(704) 또는 이러한 목적으로 이용가능한 몇몇 다른 선택적인 전송 경로를 통해 서버(702)로 송신하기 위해 원격 제어(remote control: 710)가 사용될 수 있다. 서비스를 이용하는 것이 복수의 이슈들로 구성되는 동안 가입자는 전반적인 지연(delay)을 감지하며, 발생하는 보다 분명한 다소의 지연은 소스 데이터 인코딩 시간, 전송 지연(사용되는 연결 타입에 따른 전송 방향들에 대해 비대칭일 수 있음), 디코딩 지연, 추가적인 안전 버퍼(safety buffer) 지연 등이다. 상기 언급된 바와 같이, 코딩된 MPEG-2 스트림은 전형적으로 다수의 상이한 프레임 형태들을 포함하며, 다른 성질이 없는 것(I-프레임)들은 당연히 예측되는 복사본(counterpart)(P-프레임)들보다 크기가 크다.

전형적으로, 수신되고 인코딩된 비디오 신호들을 디코딩하도록 구성된 셋-톱 박스들 내의 디코더 칩들(709)은 다소 안정적인 입력율의 소스 데이터 스트림으로 작동하도록 설계되었다. 따라서, 전송 오류들 및 변화가능한 전송 지연들의 존재 내에서 디코딩하는 소스 비디오 스트림의 적당히 평탄한 입력율을 보장하기 위해, 수신된 데이터는 실제 디코더(709)로 진행되기 이전에 버퍼링된다.

대부분의 브로드캐스트/멀티캐스트 형태의 서비스들에서, 게임들과 같은 소정의 상호작용하는 서비스들과는 달리 적절한 버퍼링이 용인가능하며, 서비스 데이터 또는 피드백 제공으로 도입된 여하한의 추가 지연은 그 베게터(begetter)와 관련없는 단점으로서 여겨진다. 적용된 전송 기술과 상관없이 서비스 이용자에게 최대로 투명한(transparent) 이용 경험을 제공하기 위해, 응답 시간들은 거의 항상 최소화되어야 한다. 그로 인해, MPEG-2 서비스 데이터의 경우에, 예를 들어 1 이상의 후속 I 또는 P-프레임들을 포함하는 수신 측면 FIFO(First In First Out) 버퍼들은 분명히 문제가 있는 반면에, 다시 표준 비디오 디코딩 수단들을 갖춘 동시대 시스템들 내에서 필요한 구성요소들이다. 게다가, 비디오 디코더 칩들은 입력 데이터가 적시에 이용가능하지 않은 버퍼 언더플로(underflow) 상황들을 조종할 수 없어서, 시각화되는 디코딩된 사진에서의 지각가능한 오류들을 유도하고 다음 I-프레임이 수신될 때까지 후속 프레임들의 적절한 디코딩을 지연시킬 수 있다. 몇몇 디코더 칩들은 데이터 손실을 극복할 수조차 없으며 그 후 정상적인 기능을 지속할 수 없다.

본 발명의 목적은 인코딩된 데이터의 불안정한 수신율 및 디코딩에서 오류들을 극복하기 위해 수신 디바이스들로 그에 의해 도입된 추가 버퍼링으로 인해 종래 기술 해결책에서 발생한 문제들을 경감시키기 위한 것이다. 셋-톱 박스 또는 다른 수신 디바이스에서 나타나려하는(forthcoming) 수신 버퍼 언더플로를 사전에 인식하고 디코더에 특정한, 바람직하게는 "변화없는" 형태(예를 들어, MPEG-2의 경우에 적절한 파라미터 값들을 갖는 예측(predictive) P-프레임)를 제공함으로써 목적이 이루어지며, 일반적으로 무엇이었든지 이전에 적절히 수신되고 디코딩된 프레임에 대한 변화없이 도입하는 프레임을 유리하게 내부적으로 저장한다. 예를 들어, 이러한 특정한 프레임은 적절한 파라미터 값들을 이용하여 서비스 제공자 또는 대응하는 서버에서 압축될(packed) 수 있으며, 서비스 데이터 전달을 시작하면 셋-톱 박스로 한번에 전송될 수 있다. 그 후, 셋-톱 박스는 미래의 언더플로 경우들에서의 또 다른 사용을 위해 프레임을 저장한다. 더욱이, 셋-톱 박스는 전체적으로 또는 부분적으로 저장된 특정한 "변화없는" 형태를 일반적인 상황에 적합하게 하여야 하며, 즉 현재 아래놓인 서비스 데이터 스트림에 더 일치(fit)하도록 프레임의 몇몇 파라미터 값들을 (재)결정한다/맞춘다(tailor). 그럼에도 불구하고, 예를 들어 MPEG-1 및 MPEG-2 코딩 기술들의 경우에 요구되는 어댑테이션은 최소이고, 따라서 셋-톱 박스들 내에서 적당한 처리 능력들만을 이용하여 수행될 수 있다.

본 발명의 효용은 많은 관련 이슈들에 근거한다. 첫째로, 수신 버퍼의 크기가 임박한 버퍼 언더플로 상황들의 검출 및 조정 덕분에 최소화될 수 있음에 따라 서비스 데이터 전달 지연이 짧아진다. 둘째로, 변화없는 형태의 특별한 프레임들은 디코더가 이따금의 프레임 손실에도 불구하고 디코딩 처리로 지속할 수 있게 한다. 셋째로, 서비스 반응 시간을 최소화함으로써, 및 수신 버퍼가 언더플로로 불리하지만 지각가능한 사진 또는 다른 서비스 데이터 오류들을 절감시킴으로써 전반적인 이용 경험이 강화된다. 또한, 디코더는 본 발명의 해결책이 그 안에 적용되는 언제라도 프레임 손실로 인해 더이상 임시로 기능/디코딩을 정지시키지 않기 때문에, 전송 용량을 절약하기 위해 후속 I-프레임의 전송들 사이의 시간 주기를 연장시킬 수 있다.

본 명세서에서는, 특히 DVB 기술/장비, 특히 모두 MPEG-2 소스 코딩을 갖는 DVB-C 및 IP를 통한 DVB를 이용하는 상호작용 서비스들의 제공을 언급함으로써 본 발명을 설명하였지만, 실질적으로 유사한 특성을 갖는 다른 디지털 광대역 및/또는 브로드캐스트 시스템(broadcast system)들이 그것을 이용하여 얻어질 수도 있다. 예를 들어, MPEG-1, MPEG-4, H.263 및 H.264와 같은 코딩 방법들은 MPEG-2 중 하나와 다소 유사한 I/P-프레임 개념을 이용하며, 따라서 당업자라면 본 발명이 초기에 상기 또는 대응하는 코딩 방법들 중 하나를 이용하는 시스템들 내에서 이용될 수 있음을 명백히 알 것이다. 터미널 장비에 의해, 이는 더 전문적인 용어로, 예를 들어 DVB IRD 또는 "DVB 셋-톱 박스"라고 언급된다. 데이터 형태는 데이터의 성질, 예를 들어 비디오(사진) 프레임 데이터 또는 오디오 데이터를 언급한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 수신 단부에 존재하는 디코더를 향해 디코더에 전달 네트워크를 통해 전송된, 서비스 데이터 스트림이 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하는 압축된 서비스 데이터를 공급하는 방법은:

- 수신 단부에 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 저장하는 단계;

- 다수의 사전결정된 기준에 따라 수신 단부에서 서비스 데이터에 대한 데이터 버퍼가 적어도 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링하는 단계;

- 그러한 경우, 디코더가 적시에 제공된 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 공급된 가능한 이전 서비스 데이터에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 특정한 프레임을 디코더에 공급하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 해결책에서 특정한 프레임은 본래, 예를 들어 주기적으로 서비스 데이터 전달 개시/시작에서 또는 몇몇 다른 사전결정된 사건시, 원격 서버 또는 몇몇 중간 디바이스와 같은 송신자에 의해 수신 디바이스로 제공될 수 있다. 수신 디바이스는 새로운 특정한 프레임을 수신하기 위해, 송신자에게 요청, 특정한 메시지 또는 기존 메시지에서의 파라미터/파라미터 값을 보낼 수 있다. 또한, 디코더를 포함하는 디바이스의 사용자는 구성하는데 필요한 정보를 손수 타이핑(typing)함으로써, 또는 플로피 디스크 또는 CD-ROM과 같은 전달 매체(carrier medium)로부터 로딩함으로써 국부적으로 특정한 프레임을 제공할 수 있다.

언더플로(underflow) 상태에 대한 기준은 일반적인 시나리오에 대해 가장 적절한 방식으로 결정될 수 있다. 기준은, 예를 들어 빈(empty) 입력 버퍼의 경우에 인코딩된 서비스 데이터의 디코더로의 예정된 다음 공급에 대해 남겨진 최소 허용된 지속 기간을 언급할 수 있다. 디코더에 프레임을 공급하는 것은 어댑테이션을 위해 처리하는데 소모하는 많은 추가 시간을 요구하지 않기 때문에, 더 적합하지 않고 그러할 필요가 없는 특정한 프레임이 구성되고 저장되도록 준비된 경우, 지속기간은 짧게 유지될 수 있으며, 한편 더 큰 어댑테이션은 더 많은 시간을 취할 수 있고 그 경우 최소 허용된 지속기간 기준은 대응적으로 더 커진다.

데이터 버퍼는 디코딩될 1 이상의 서비스 데이터 프레임에 대한 정보를 유지하기 위해 필요한 저장 공간을 포함하며, 특정한 방식의 경우에 더 길어질 수 있다.

본 발명의 또다른 실시형태에서, 수신 단부에 존재하는 디코더를 향해 전달 네트워크를 통해 전송될, 서비스 데이터 스트림이 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법은:

- 사전결정된 사건의 발생을 모니터링한 후에, 서비스 데이터 버퍼 언더플로시 수신 단부가 디코더에 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 상기 특정한 프레임을 공급할 수 있게 하기 위해, 수신 단부를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

사전결정된 사건은 서비스 데이터 전달 시작/개시, 프레임 요청의 수신, 타이머의 이용 등일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서, 서비스 데이터 스트림이 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임들을 포함하는 전달 네트워크를 통해 데이터 소스에 의해 송신된 서비스 데이터를 수신할 수 있고 데이터를 전송할 수 있는 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리 및 메모리 수단들을 포함하는 디바이스는, 수신 단부에 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 저장하고, 다수의 사전결정된 기준에 따라 수신 단부에서 서비스 데이터 수신 버퍼가 적어도 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링하며, 그러한 경우 디코더가 적시에 제공된 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 공급된 가능한 이전 서비스 데이터에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 특정한 프레임을 디코더에 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시형태에서, 전달 네트워크를 통해 터미널 장비로 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 프레임들을 포함하는 서비스 데이터를 전송하고 터미널 장비에 의해 송신된 상기 서비스에 대한 제어 정보를 수신할 수 있는, 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리 및 메모리 수단들을 포함하는 디바이스는, 사전결정된 사건의 발생을 모니터링하도록 구성된 후에, 서비스 데이터 버퍼 언더플로시 수신 단부가 디코더에 가능한 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 상기 특정한 프레임을 공급할 수 있게 하기 위해, 수신 단부를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 디바이스들에서, 상이한 기능 블록들/모듈들은 단일 하우징(housing), 또는 대안적으로 그 후 본 발명의 디바이스를 형성하도록 함께 적어도 기능적으로 연결되는 복수의 하우징 내에 싸일 수 있다(encase). 최종적으로, 전달 네트워크를 통해 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하는 서비스 데이터를 전송할 수 있는 시스템은, 서비스 데이터를 송신하고 제어 정보를 수신할 수 있는 제 1 디바이스 및 서비스 데이터를 수신하고 제어 정보를 전송할 수 있는 제 2 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 디바이스 모두는 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리 및 메모리 수단들을 포함한다.

상기 제 1 디바이스는 사전결정된 사건의 발생을 모니터링하도록 구성된 후에, 제 2 디바이스를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하도록 더 구성되고, 상기 특정한 프레임은 가능한 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임이며,

상기 제 2 디바이스는 상기 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 저장하고, 다수의 사전결정된 기준에 따라 서비스 데이터 수신 버퍼가 적어도 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링하며, 그러한 경우 디코더가 적시에 제공된 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 디코더에 특정한 프레임을 공급하도록 구성된다.

본 발명의 다양한 실시예들이 종속항들에서 개시된다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 더 상세하게 본 발명을 설명한다,

도 1은 DVB-S 사양에 따른 DVB 전송 시스템을 도시하는 도면,

도 2는 DVB-C 사양에 따른 DVB 전송 시스템을 도시하는 도면,

도 3은 DVB-T 사양에 따른 DVB 전송 시스템을 도시하는 도면,

도 4는 DVB 서비스 데이터의 전달 네트워크로서 IP 네트워크의 이용을 예시하는 도면,

도 5는 전형적인 MPEG-2 전송 시스템을 도시하는 도면,

도 6은 MPEG-2 소스 코딩의 공간적 측면 및 시간적 측면 모두를 예시하는 도면,

도 7은 DSL/케이블 네트워크를 통해 서비스 데이터 소스에 피드백/제어 정보를 제공할 수 있는 DVB 셋-톱 박스로의 서비스 전달을 도시하는 도면,

도 8은 국부적으로 저장된 예측 프레임이 수신 셋-톱 박스에서 이전에 수신된 데이터 프레임과 미래의 데이터 프레임 사이의 갭(gap)을 채우는데 사용되는 시나리오를 개시하는 도면,

도 9는 본 발명의 방법을 적용시키는 수신 셋-톱 박스의 내부를 개시하는 도면,

도 10은 본 발명의 방법의 흐름도,

도 11은 본 발명의 서비스 데이터 소스로서 동작할 수 있는 디바이스의 블록도,

도 12는 본 발명의 서비스 데이터 수신기로서 동작할 수 있는 디바이스의 블록도이다.

도 1 내지 도 7은 관련된 종래 기술의 설명과 관련하여 이미 상기 설명되었 다.

도 8은 텔레비전 세트(816)의 외장형 또는 통합형 셋-톱 박스(806)가 입력되는 서비스 데이터 스트림에 관한 다수의 파라미터들, 화살표(824)를 참조하면 예를 들어 입력 데이터가 버퍼에 찬 비율(fill rate)/정도의 상태를 분석하는 분석/처리 수단들(812), 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 포함하는 본 발명의 해결책의 또 다른 이해를 용이하게 하는 시나리오를 개시하고 있다. 버퍼 상태는, 예를 들어 본 발명의 방법의 또 다른 실행을 트리거하기 위해 설정되는 한계값(threshold value)에 비해 버퍼 내 데이터의 현재 양을 시험함으로써 체크될 수 있다. 이러한 한계값이 만나거나 초과되지 않는 경우, 버퍼는 언더플로된 것으로 여기며, 손실한 데이터로 인해 그 안의 가능한 장애를 회피하기 위해 셋-톱 박스(806) 내에 국부적으로 저장된 특정한 프레임이 디코더(814)에 제공되는 것이 바람직하다. 디코더(814)는 수단들(812)에 제어 또는 다른 정보(820)를 제공할 수 있다.

서버(802)는 특정한 "변화없는" 형태의 프레임들(818), 예를 들어 구체적으로 사정된(valued) P-프레임들을 발생시키고, 예를 들어 주기적으로 셋-톱 박스(806)에 의해 송신된 요청(822)을 수신하는 경우, 또는 서비스 데이터 전달의 개시/시작하는 경우, 셋-톱 박스(806)로 전송하는 수단들, 다시 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 포함한다. 실제로, 여하한 종류의 사전결정된 사건의 발생이 특정한 프레임의 전송을 트리거하기 위해 사용될 수 있다. 그 자체로 서버(802) 내에 존재하거나 적어도 거기에 연결되는 상호작용 어플리케이션(808)은 인코딩(810)되고 셋-톱 박스(806)로 전달(824)될 서비스 데이터를 처리 유닛에 제공한다. 대응하여, 데 이터의 인코딩은 서버(802)가 연결되는 외부 코딩 디바이스에서 일어날 수도 있다.

도 9는 셋-톱 박스(906)의 내부 기능 블록들을 나타내고 있다. 네트워크 데이터는 연계된 인터페이스를 통해 수신되고 버퍼(908) 내의 적절한 위치에 삽입된다. 네트워크를 통해 전달되고 상부 레벨 서비스들 및 어플리케이션들에 대한 데이터는, 전형적으로 하부(네트워크) 레벨 전송 패킷들로 캡슐화(encapsulate)되어 수신되고, 따라서 버퍼(908) 내의 삽입은 버퍼가 디코더(914)에 의해 지정될 구조적으로 동질인 서비스 데이터에만 지정되는 경우, 표준 전송 패킷 디코딩 기능성 등을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 디코더(914)에 대해서만 타겟된 데이터 입력 버퍼는 디코더 블록(914) 내에 그 자체로 논리적으로 포함될 수 있는 반면, 예를 들어 데이터 수신(908)은 전체로서 수신 유닛의 역할을 하고, 또한 복수의 다른 어플리케이션들에 대해 수신된 데이터의 라우팅을 포함한다. 예를 들어, 소프트웨어 어플리케이션 또는 프로그램가능한/어플리케이션 특정 로직을 통해 구현된 결정 로직(decision logic: 910)은 버퍼들의 상태를 폴링(polling)함으로써, 또는 데이터 수신 블록(908) 또는 디코더(914)로부터 대응하는 상태 지시들을 수신함으로써 일반적인 입력 데이터의 트랙 및/또는 디코더-특정한 버퍼들을 유지한다. 손실되거나 불완전하게 수신된 데이터로 인해, 결정 로직(910)은 프레임 파라미터 조정 블록(912)을 통해, 디코더(914)에 내부적으로 저장되고 특정한 "변화없는" 형태의 프레임을 공급할 수 있다. 프레임 파라미터 조정 블록(912)은, 예를 들어 타임 스탬프(time stamp) 및 시리얼 넘버(serial number)의 서비스 데이터 프레임들을 조절할 수 있다.

도 10은 본 발명의 방법 단계를 수행하는 흐름도의 예시적인 한가지 선택(option)을 개시하고 있다. 방법 시작(1002)에서, 데이터 소스 로드 인코딩, 데이터 전송, 및 그 메모리에 대한 일반적인 제어 어플리케이션들로서 기능하는 상기 언급된 서버와 같은 디바이스는 요구된 메모리 영역들 및 변수들을 초기설정하고, 예를 들어 수신된 서비스 요청들에 기초하여 필요한 연결들을 확립하며, 인코딩된 데이터 프레임들을 포함하는 서비스 데이터를 전달하기 시작한다. 또한, 셋-톱 박스와 같은 수신 디바이스는 특히 수신될 서비스 데이터의 제어 및 디코딩에 대해 대응하는 기능들을 실행할 수 있다.

단계(1004) 동안, 디바이스는 본래의 방식으로 서비스 데이터를 전송하고, 이전 모니터링 라운드(round) 이후 특정한 프레임, 예를 들어 이전 프레임에 대해 데이터 내에서 변화없음을 나타내는 P-프레임의 전송을 트리거하는 사건이 발생하였는지 아닌지를 모니터링한다. 모니터링은 주기적이고 사전결정된 간격으로만 수행될 수 있으며, 또는 예를 들어 다른 기능들과 함께 지속되고 실행된다. 서비스 데이터 전달의 개시와 같이 이러한 사건의 발생(1006) 이후에, 특정한 "변화없는" 형태의 P-프레임 또는 시스템에 따라 대응하는 프레임이 송신(1012)된다. 단계(1008)에서, 여하한의 경우에 서비스 데이터 전달이 지속되어야하는지 체크되고, 그 경우 단계(1004)에서 방법이 재시작한다. 다른 경우, 방법은 단계(1010)에서 종료된다.

모니터링 단계(1004) 동안, 이후 그 발생이 인식될 수 있는 감각 내에서 사건이 사전결정된다(그 발생이 모니터링되는 사건들은 리스트 등에 저장될 수 있음 ). 가능한 문제/오류/서비스 개시 또는 시작 상황들을 미리 안다는 것을 의미하는 바와 같이, 본래 실제 발생들은 전형적으로 사전결정되지 않는다.

셋-톱 박스와 같은 수신 단부에서 디바이스에 의해 실행될 방법 단계들이 점선(1022)으로 둘러싸여 있다. 단지 명확함을 위해 도면에서 방법 개시 및 종료 단계들이 생략되었다. 확실히 본 발명의 방법에 관한 것이지만 그 부족/불충분이 또 다른 방법 단계들의 실행을 트리거할 수 있기 때문에, 데이터 수신 단계(1020)는 점선으로 되어 있으며, 아래 설명된 나머지 단계들을 수행하는 바와 같이 완전한 상태가 아니다. 데이터 수신 단계(1020) 동안, 정상적인 서비스 데이터 프레임들 및 국부적으로 저장될 특정한 "변화없는" 형태의 프레임들이 수신될 수 있다.

또한, 특정한 "변화없는" 형태의 프레임에 대해, 프레임 그 자체나 그 안의 모든 정보가 필요한 것이 아닌 필요한 정보만이 서버에 의해 전송되고 셋-톱 박스에 의해 수신될 수 있다. 그 후, 셋-톱 박스는 그것의 원하는 사용시 실시간으로 또는 가능한 미래 사용에 대해 내부적으로 직접 준비되어, 수신된 정보에 기초하여 나머지 프레임을 구성한다. 정보에는 전체 프레임을 구성하는 규칙들 또는 특정한 프레임의 국부적으로 이용가능한 코어(core)를 맞추는데(tailor) 사용하거나 부착되는 몇몇 파라미터들을 포함할 수 있다.

단계(1014)에서, 디바이스는 버퍼 내 데이터의 양에 대한 한계, 데이터 수신율, (적절히) 수신된 마지막 프레임 이후 경과한 시간 등과 같은 다수의 사전결정된 기준에 따라 디코딩을 위한 데이터 버퍼가 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링한다. 이러한 언더플로 기준 때마다(1016), 디코더에는 MPEG-2 코딩의 경우에 본 명세서에서 이전에 설명된 소정 파라미터들과 같은 가능하게는 동적으로 적합하게 되는 부분들을 갖는 P-프레임과 같은 특정한 예측 프레임이 공급된다.

또한, 도 13은 저장된 예측 프레임의 사용을 예시하고 있다. 문제의 특정한 "변함없는" 형태의 예측 프레임은 서비스 데이터 서버와 같은 외부 소스로부터 그것을 수신한 이후에 내부 저장소(1302)에 저장되었으며, 또는 대안적으로 프레임은 초기에 디바이스 내에서 (사전)프로그램되거나 탈착식 매체(removable medium) 상의 디바이스로 공급될 수 있었다. 상이한 패턴을 갖는 슬롯들은 프레임의 다양한 파라미터 및 데이터 필드를 도시한다. 트리거한 사건의 발생의 검출시, 프레임은 저장소 및 여하한의 경우 전반적인 데이터 스트림에 맞추도록 적합하게된 그 동적 파라미터들로부터 복구되며, 즉 디코딩에 대하면서 몇몇 이유에 대해 적절히 수신되는 정상적인 서비스 데이터 프레임은 데이터 손실 상황에 의해 디코더가 방해되는 것을 방지하는 간단한 방식으로 에뮬레이트(emulated)된다. 도면에서, 파라미터들(1304 및 1306)은 현재 시나리오에 기초하여 적합가능하다. 연계된 상호작용 서비스에 의존하면, 저장된 프레임은 다수의 국부적으로 조정가능한 파라미터들을 갖는 골격(skeleton) 형태보다 크거나 다른 예시일 수 있다; 이로서 저장된 프레임은 어떠한 조정없이 디코딩하는데 직접 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 선택적으로 적합하게된 프레임이 디코딩을 위해 최종적으로 진행된다.

도 11은 예측 및 비예측 프레임들 모두를 갖는 인코딩된 데이터를 전달하는 서버/데이터 소스로서 동작할 수 있는 컴퓨터와 같은 디바이스에 대한 기본 구성요소들의 블록도(1101)를 개시하고 있다. 처리 유닛(1102)은, 예를 들어 메모 리(1104)에 저장된 데이터 인코딩 루틴(routine)들을 포함하는 어플리케이션의 형태로 명령어(1105)에 따라 동작들의 실행을 제어한다. 또한, 메모리(1104)는 요구된 세팅들 및 다른 보충 정보 이외에 코딩되지 않은 데이터 프레임 및 이미 인코딩된 데이터 프레임을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송 수단들(1108)은 무선(radio)/적외선 트랜스시버(transceiver)와 같은 무선 수단(wireless mean)들 및 무선 네트워크(WLAN 등) 어댑터들 모두, 또는 종래의 네트워크 어댑터(이더넷 카드 등)와 같은 고정 수단들(1112)을 포함할 수 있다. 키보드 또는 다른 데이터 입력 수단들(1110) 및 디스플레이(1106)는 사용자에게 디바이스를 관리하고 제어하는 인터페이스를 제공하는데 유용하다. 데이터 인코더는 단순한 소프트웨어 수단들 이외에 디바이스의 나머지 부분에 연결된 특정한 인코더 클립을 통해 구현될 수 있다.

또한, 도 12에서 블록도로 나타낸 바와 같이 인코딩된 서비스 데이터 스트림을 수신하기 위해 본 발명에서 이용되는 디바이스(1201)는 비예측 프레임 요청들을 전송하는데 사용된 리턴 채널 및 전달 네트워크로 디바이스를 연결할 수 있으며, 예를 들어 다른 경우에는 데이터 소스를 향해 제어 또는 다른 데이터를 송신하기 위한 무선이고, 및/또는 고정될 수 있는 처리 수단들(1202), 디코더(1205)를 갖는 메모리 수단들(1204), 및 데이터 전송 수단들(1208)을 포함한다. 디바이스는 충분한 UI를 구현하는 키패드(keypad: 1210) 이외에 디스플레이(1206)를 선택적으로 포함한다. 데이터 디코더(1205)는 단순한 소프트웨어 수단들 이외에 디바이스의 나머지 부분에 연결된 특정한 디코더 클립을 통해 구현될 수 있다.

일반적으로, 본 발명 및 그 방법 단계들을 구현하는 소프트웨어는 플로피, CD-ROM, 메모리 카드, 하드 디스크 등과 같은 전달 매체(carrier medium) 상에서 전달될 수 있다.

본 발명을 구현하는데 요구되는 전송 능력이 특히 복잡하거나 특별하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 서비스 데이터 전송에서 이용된 프로토콜들 및 프로토콜 스택들은 기존 것들로부터 선택될 수 있으며, 이는 본 발명의 한가지 장점으로서 알 수 있다. 본 발명은 추가 소프트웨어/하드웨어 모듈, 또는 포함되거나 적어도 디바이스에 연결되는 그 둘의 조합으로 실현될 수 있다.

당업자라면, 본 명세서에 개시된 본 발명이 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상이한 변형예들을 수행할 수 있다는 것을 명백히 알아야 한다. 또한, 사용된 디바이스들, 방법 단계들 및 그 상호 순서(mutual ordering), 데이터 포맷들 등은 본 발명의 기본 생각에 여전히 수렴하여 변할 수 있다.

참조 문헌:

[1] ETSI EN 300 421 V.1.1.2 Digital Video Broadcasting (DVB); Framing Structure, channel coding and modulation 11/12 GHz satellite services

[2] ISO/IEC DIS 13818-1 (June 1994); Coding of moving pictures and associated audio (MPEG-2)

[3] ETSI EN 300 429 Vl.2.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for cable systems

[4] ETSI EN 300 744 Vl.4.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television

[5] ETSI TR 102 033 Vl.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Architectural framework for the delivery of DVB-services over IP-based networks

[6] ETSI TS 102 814 Vl.2.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Ethernet Home Network Segment

[7] ETSI TS 102 813 Vl.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); IEEE 1394 Home Network Segment

[8] ETSI ETR 154 Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications

[9] prETS 300 802 Digital Video Broadcasting (DVB); Network-independent protocols for DVB interactive services

[10] ETSI ES 200 800 Vl.3.1 Interaction channel for Cable TV distribution systems (CATV)

Claims (37)

1. 수신 단부에 존재하는 디코더를 향해 전달 네트워크를 통해 전송된 압축된 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법에 있어서,

   서비스 데이터 스트림은 공통 데이터 형태(common data type)의 예측(predictive) 및 비예측(non-predictive) 데이터 프레임을 모두 포함하고, 상기 방법은,

   - 상기 수신 단부에 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 저장하는 단계(1020),

   - 다수의 사전결정된 기준에 따라 상기 수신 단부에서 서비스 데이터에 대한 데이터 버퍼가 적어도 언더플로 상태(underflow condition)에 가까운지를 모니터링(monitor)하는 단계(1014),

   - 그러한 경우, 상기 디코더가 적시에(timely) 제공된 입력 데이터의 부족(lack)으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 공급된 가능한 이전 서비스 데이터에 대해 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 특정한 프레임을 상기 디코더에 공급하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 서비스는 실질적으로: 디지털 광대역 서비스, 디지털 브로드캐스 트(broadcast) 서비스, 및 DVB(Digital Video Broadcasting) 서비스 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 압축된 서비스 데이터는 비디오 사진 데이터(video picture data)를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 비디오 사진 데이터는 실질적으로 MPEG-2(Moving Picture Experts Group) 코딩되는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 특정한 프레임은 실질적으로 P-프레임인 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기준은: 버퍼 내 데이터의 양, 및 상기 디코더로의 데이터의 예정된 다음 공급을 위해 남겨진 시간 중 1 이상에 관한 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 특정한 프레임 또는 그 정보는 서버로부터 수신되거나 상기 수신 단부로 국부적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 수신은 상기 서비스 데이터 전달의 개시(initiation) 또는 송신된 특정한 프레임 요청(request)에 대한 응답으로서 발생하는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 정보는 상기 수신 단부에서 상기 특정한 프레임을 구성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임의 다수의 부분들은 상기 공급하는 단계 이전에 일반적인(prevailing) 상황에 기초하여 적합하게 되는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임 내에 포함된: 시간 스탬프(time stamp) 및 시리얼 넘버(serial number) 중 1 이상의 파라미터가 적합하게 되는 것을 특징으로 하는 서비스 데이터를 디코더에 공급하는 방법.
12. 수신 단부에 존재하는 디코더를 향해 전달 네트워크를 통해 전송될 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법에 있어서,

    서비스 데이터 스트림이 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하고, 상기 방법은,

    - 사전결정된 사건의 발생을 모니터링하는 단계(1016), 이후에 서비스 데이터 버퍼 언더플로시 상기 수신 단부가 상기 디코더에 상기 특정한 프레임을 공급할 수 있게 하기 위해, 상기 수신 단부를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하는 단계를 가지며, 상기 특정한 프레임은 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 상기 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임(1018)인 것을 특징으로 하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 사건은 실질적으로: 특정한 프레임 요청 또는 그 지시(indication)의 수신, 상기 특정한 프레임을 전송하기 위한 요구를 나타내는 소정 파라미터를 갖는 메시지의 수신, 상기 특정한 프레임을 전송하기 위한 요구를 나타내는 파라미터 값을 갖는 메시지의 수신, 및 데이터 전송 연결의 확립 또는 초기설정 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 서비스는 실질적으로: 디지털 광대역 서비스, 디지털 브로드캐스트 서비스, 및 DVB 서비스 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 압축된 서비스 데이터는 비디오 사진 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 비디오 사진 데이터는 실질적으로 MPEG-2 코딩되는 것을 특징으로 하는 압축된 서비스 데이터를 전송하는 방법.
17. 전달 네트워크를 통해 데이터 소스에 의해 송신된 서비스 데이터를 수신하고 데이터를 전송할 수 있는 디바이스(1208)에 있어서,

    서비스 데이터 스트림은 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 프레임을 모두 포함하고, 상기 디바이스는 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리(1202) 및 메모리(1204) 수단들을 포함하며, 상기 수신 단부에 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 저장하고, 다수의 사전결정된 기준에 따라 상기 수신 단부에서 서비스 데이터 수신 버퍼가 적어도 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링하며, 그러한 경우, 디코더에 상기 특정한 프레임을 공급하도록 구성되고, 상기 특정한 프레임은 상기 디코더가 적시에 제공된 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 공급된 가능한 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 상기 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 것을 특징으로 하는 디바이스.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 서비스는 실질적으로: 디지털 광대역 서비스, 디지털 브로드캐스트 서비스, 및 DVB 서비스 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 디바이스.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

    상기 서비스 데이터는 비디오 사진 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 비디오 사진 데이터는 실질적으로 MPEG-2 코팅되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 디바이스는 실질적으로: IRD(Integrated Receiver Decoder), 및 텔레비전 셋-톱 박스(set-top box) 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 디바이스.
22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기준은: 버퍼 내 데이터의 양, 상기 디코더로의 데이터의 예정된 다음 공급을 위해 남겨진 시간 중 1 이상에 관한 것을 특징으로 하는 디바이스.
23. 제 17 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임 또는 원격 서버에 의해 전송되거나 국부적으로 입력된 그 정보를 수신하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 서비스 데이터 전달의 개시에 수신이 일어나는 것을 특징으로 하는 디바이스.
25. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 수신 단부에서 상기 특정한 프레임을 구성하도록 상기 정보를 이용하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
26. 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임의 다수의 부분들은 상기 공급하는 단계 이전에 일반적인 상황에 기초하여 적합하게 되도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임 내에 포함된: 시간 스탬프 및 시리얼 넘버 중 1 이상의 파라미터가 적합하게 되도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
28. 제 17 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정한 프레임 또는 그 정보를 수신하기 위한 요청을 송신하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
29. 전달 네트워크를 통해 터미널 장비로 서비스 데이터를 전송(1108)하고 상기 서비스에 대한 상기 터미널 장비에 의해 송신된 제어 정보를 수신할 수 있는 디바이스에 있어서,

    서비스 데이터가 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하고, 상기 디바이스는 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리 수단(1102) 및 메모리 수단(1106)들을 포함하며, 사전결정된 사건의 발생을 모니터링하도록 구성된 후에, 서비스 데이터 버퍼 언더플로시 상기 수신 단부가 상기 디코더에 상기 특정한 프레임을 공급할 수 있게 하기 위해, 상기 수신 단부를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 특정한 프레임은 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 상기 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임인 것을 특징으로 하는 디바이스.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 사건은 실질적으로: 특정한 프레임 요청 또는 그 지시의 수신, 상기 특정한 프레임을 전송하기 위한 요구를 나타내는 소정 파라미터를 갖는 메시지의 수신, 상기 특정한 프레임을 전송하기 위한 요구를 나타내는 파라미터 값을 갖는 메시지의 수신, 및 데이터 전송 연결의 확립 또는 초기설정 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 디바이스.
31. 제 29 항에 있어서,

    상기 서비스는 실질적으로: 디지털 광대역 서비스, 디지털 브로드캐스트 서비스, 및 DVB 서비스 중 1 이상인 것을 특징으로 하는 디바이스.
32. 제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 서비스 데이터는 비디오 사진 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
33. 제 32 항에 있어서,

    상기 비디오 사진 데이터는 실질적으로 MPEG-2 코팅되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
34. 제 29 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 디바이스는 실질적으로 서버인 것을 특징으로 하는 디바이스.
35. 전달 네트워크를 통해 서비스 데이터를 전송할 수 있는 시스템에 있어서,

    상기 서비스 데이터는 공통 데이터 형태의 예측 및 비예측 데이터 프레임을 모두 포함하고, 상기 시스템은 서비스 데이터를 송신하고 제어 정보를 수신할 수 있는 제 1 디바이스(1101), 및 서비스 데이터를 수신하고 제어 정보를 전송할 수 있는 제 2 디바이스(1201)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 디바이스는 모두 명령어 및 데이터를 처리하고 저장하는 처리 수단(1102, 1202) 및 메모리 수단(1104, 1204)들을 포함하며,

    상기 제 1 디바이스는 사전결정된 사건의 발생을 모니터링하도록 구성된 후에, 상기 제 2 디바이스를 향해 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 전송하도록 더 구성되고, 상기 특정한 프레임은 가능한 이전 서비스 데이터 프레임에 대해 상기 서비스 데이터에서 실질적으로 변화없음을 나타내는 예측 프레임이며,

    상기 제 2 디바이스는 상기 소정의 특정한 프레임 또는 그 정보를 수신하고 저장하고, 다수의 사전결정된 기준에 따라 서비스 데이터 수신 버퍼가 적어도 언더플로 상태에 가까운지를 모니터링하며, 그러한 경우 디코더가 적시에 제공된 입력 데이터의 부족으로 인해 방해되는 것을 방지하기 위해, 상기 디코더에 상기 특정한 프레임을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
36. 제 1 항 또는 제 12 항의 방법 단계들을 실행하기 위한 코드 수단들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
37. 제 36 항의 컴퓨터 실행가능한 프로그램을 수행하는 수행 매체.

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