(19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2019-0058287 (43) 공개일자 2019년05월29일 (51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H04N 21/24 (2011.01) H04H 20/12 (2008.01) H04H 20/72 (2008.01) H04N 21/643 (2011.01) (52) CPC특허분류
H04N 21/2405 (2013.01) H04H 20/12 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2018-0123837 (22) 출원일자 2018년10월17일 심사청구일자 없음
(30) 우선권주장
1020170154948 2017년11월20일 대한민국(KR)
(71) 출원인
한국전자통신연구원
대전광역시 유성구 가정로 218 (가정동) (72) 발명자
배병준
대전광역시 유성구 상대남로 26, 912동 1604호 조용성
대전광역시 중구 계백로1686번길 16, 101동 904호 (뒷면에 계속)
(74) 대리인 특허법인이상 전체 청구항 수 : 총 1 항
(54) 발명의 명칭 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치 및 방법 (57) 요 약
본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법은, 적어도 하나의 제1 장치를 포함하는 주 (Primary) 시스템 및 적어도 하나의 제2장치를 포함하는 부(secondary) 시스템을 포함하는 방송용 헤드엔드 시스 템을 제어하는 장치에 의해 수행되는 제어 방법으로서, 상기 제1 장치와 연결된 스위치를 통해 수신되는 신호를 모니터링하고 분석하는 단계; 상기 신호 분석 결과에 따라 상기 제1 장치의 동작 상태를 판단하는 단계; 및 비정 상으로 동작하는 제1 장치와 연결된 스위치로 절환 제어 신호를 전송하여 상기 스위치로 하여금 제1 장치로부터 상기 제2 장치로의 스위칭을 수행하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
대 표 도
(52) CPC특허분류
H04H 20/72 (2013.01) H04N 21/643 (2019.01) (72) 발명자
김흥묵
대전광역시 유성구 반석동로 33, 503동 202호
김나연
충청북도 청주시 흥덕구 신율로103번길 14, 201호
이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 2017-0-00176 부처명 미래창조과학부
연구관리전문기관 정보통신기술진흥센터(IITP) 연구사업명 방송통신산업기술개발사업
연구과제명 지상파 UHD 방송 기반 융합 플랫폼 및 서비스 기술 개발 기 여 율 1/1
주관기관 한국방송공사
연구기간 2017.04.01 ~ 2017.12.31
명 세 서 청구범위 청구항 1
적어도 하나의 장치를 포함하는 주(Primary) 시스템 및 적어도 하나의 장치를 포함하는 부(secondary) 시스템을 포함하는 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치로서,
상기 주 시스템의 제1 장치의 개수에 대응하는 개수만큼 배치되는 스위치로서, 각 스위치는 대응하는 제1 장치 및 상기 제1 장치에 대응하는 상기 부 시스템의 제2 장치와 연결되는, 상기 스위치;
프로세서; 및
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은,
상기 제1 장치와 연결된 스위치를 통해 수신되는 신호를 모니터링하고 분석하도록 하는 명령;
상기 신호 분석 결과에 따라 상기 제1 장치의 동작 상태를 판단하도록 하는 명령; 및
비정상으로 동작하는 제1 장치와 연결된 스위치로 절환 제어 신호를 전송하도록 하는 명령을 포함하는, 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치.
발명의 설명 기 술 분 야
본 발명은 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UHD TV방송용 헤 [0001]
드엔드 시스템을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
최근 지상파 북미의 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 표준 기술을 기반으로 UHD TV 방송의 [0002]
상용서비스가 개시되었다. ATSC 3.0 표준은 현존하는 지상파 DTV와는 달리, 방송 프로그램의 전송(Transport)을 위해서 MPEG-2 TS(Transport Stream)를 사용하지 않고 IP 기술과 MMT(MPEG media transport), ROUTE 등 다양한 기술들을 사용하고 있다. 또한, 표준에서는 이러한 기술들을 각각이 개별적으로 어느 정도의 독립성을 가질 수 있도록 레이어 별로 분리하여 구성하고 있다. 즉, 표준에 포함되어 있는 하나의 기술이 업데이트되더라도 다른 기술들은 그대로 사용 가능하고 업데이트된 기술만 수정할 수 있어 매우 효율적인 시스템 구성이라 할 수 있다.
방송사에서는 이러한 표준 기술들을 바탕으로, 인코더, 시그널링 서버, 다중화기 등 헤드엔드 시스템을 구성하 [0003]
여 상용서비스를 제공한다. 통상적으로, 방송사에서 상용서비스를 위한 헤드엔드 시스템을 구성할 때에는 일부 방송 장비가 동작하지 않아 방송이 중단죄는 경우를 대비하기 위해서 동일한 헤드엔드 시스템을 1세트 더 구성 하여 운영한다. 이 경우, 메인으로 구성한 헤드엔드 시스템을 주 시스템이라 하고 대비를 위한 헤드엔드 시스템 을 부 시스템이라고 한다.
이러한 주/부 시스템의 구성은 주 신호에서 문제가 발생하여 부 신호로 바뀌었을 때, 수신기에서는 내용만 동일 [0004]
할 뿐 완전히 별개의 프로그램이 처음부터 다시 들어온다고 인식하게 된다. 따라서, 수신기에서 오동작의 가능 성이 매우 높으며 정상 동작한다 하더라도 정상 동작할 때까지는 상당량의 시간이 소요되는 문제가 있다.
발명의 내용 해결하려는 과제
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치를 제공하는 데 [0005]
있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법을 제공하 [0006]
는 데 있다.
과제의 해결 수단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치는 적어도 하나의 장 [0007]
치를 포함하는 주(Primary) 시스템 및 적어도 하나의 장치를 포함하는 부(secondary) 시스템을 포함하는 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치로서, 프로세서, 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하 는 메모리, 및 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 스위치는 주 시스템의 제1 장치의 개수에 대응하는 개수만큼 배치되는 스위치로서, 각 스위치는 [0008]
대응하는 제1 장치 및 상기 제1 장치에 대응하는 상기 부 시스템의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 프로세서로 하여금, 제1 장치와 연결된 스위치를 통해 수신되는 신호를 모니 [0009]
터링하고 분석하도록 하는 명령; 상기 신호 분석 결과에 따라 상기 제1 장치의 동작 상태를 판단하도록 하는 명 령; 비정상으로 동작하는 제1 장치와 연결된 스위치로 절환 제어 신호를 전송하도록 하는 명령을 포함할 수 있 다.
상기 스위치는, 상기 프로세서로부터 절환 제어 신호를 수신하여, 상기 제1 장치로부터 상기 제2 장치로의 스위 [0010]
칭을 수행할 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동일한 기능을 수행할 수 있다.
[0011]
상기 방송용 헤드엔드 시스템은 UHD(Ultra High Definition) 방송용 헤드엔드 시스템이고, 각 레이어가 독립적 [0012]
으로 구분되는 프로토콜 스택에 따라 동작할 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동기화 정보를 교환할 수 있는데, 여기서 동기화 [0013]
정보는 각 장치의 시간 정보 및 패킷 용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 스위치는, 상기 주 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 [0014]
제1 장치 및 상기 부 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 제1 장치 또는 상기 제2 장치는, 방송용 인코더, 다중화기, 게이트웨이, 시그널링 서버, ESG(Electronic [0015]
Service Guide) 서버, 스크램블러, 및 모듈레이터 중 하나일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법은, 적어 [0017]
도 하나의 제1 장치를 포함하는 주(Primary) 시스템 및 적어도 하나의 제2장치를 포함하는 부(secondary) 시스 템을 포함하는 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 장치에 의해 수행되는 제어 방법으로서, 상기 제1 장치와 연 결된 스위치를 통해 수신되는 신호를 모니터링하고 분석하는 단계; 상기 신호 분석 결과에 따라 상기 제1 장치 의 동작 상태를 판단하는 단계; 및 비정상으로 동작하는 제1 장치와 연결된 스위치로 절환 제어 신호를 전송하 여 상기 스위치로 하여금 제1 장치로부터 상기 제2 장치로의 스위칭을 수행하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스위치는 상기 주 시스템의 제1 장치의 개수에 대응하는 개수만큼 배치되고, 각 스위치는 대응하는 제1 장 [0018]
치 및 상기 제1 장치에 대응하는 상기 부 시스템의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동일한 기능을 수행할 수 있다.
[0019]
상기 방송용 헤드엔드 시스템은 UHD(Ultra High Definition) 방송용 헤드엔드 시스템이고, 각 레이어가 독립적 [0020]
으로 구분되는 프로토콜 스택에 따라 동작할 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동기화 정보를 교환할 수 있는데, 여기서 동기화 [0021]
정보는 각 장치의 시간 정보 및 패킷 용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 스위치는, 상기 주 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 [0022]
제1 장치 및 상기 부 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 제1 장치 또는 상기 제2 장치는, 방송용 인코더, 다중화기, 게이트웨이, 시그널링 서버, ESG(Electronic [0023]
Service Guide) 서버, 스크램블러, 및 모듈레이터 중 하나일 수 있다.
발명의 효과
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 주 헤드엔드 시스템 내의 특정 장비에서 문제가 발생할 때 해당 장 [0024]
비만 부 시스템의 장비로 교체함으로써, 다른 레이어를 담당하는 장비에 미치는 부하를 최소화하여 수신기에서 오동작의 가능성을 줄일 수 있다.
또한, 장애 발생 장비가 아니느 다른 레이어를 담당하는 장비는 그대로 활용하기 때문에 정상 동작까지 소요되 [0025]
는 시간을 최소화하는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 지상파 DTV 의 프로토콜 스택의 구성을 나타낸 개념도이다.
[0026]
도 2는 지상파 UHDTV 의 프로토콜 스택의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 3은 지상파 DTV에서의 주/부 헤드엔드 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템의 블록 구성도이다.
도 5 본 발명의 다른 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법의 동작 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치의 블록 구성도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 [0027]
상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어 야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어 [0028]
들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있 고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 [0029]
직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이 해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있 다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 [0030]
아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함 하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조 합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부 품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 [0031]
속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일 반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의 미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적 인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[0033]
도 1은 지상파 DTV 의 프로토콜 스택의 구성을 나타낸 개념도이다.
[0035]
도 1을 참조하면, 지상파 DTV(Digital Television) 프로토콜의 물리 계층은 ATSC 1.0을 사용하며 전송 계층으로 [0036]
MPEG-2 TS를 사용한다. MPEG-2 TS를 전송 계층으로 하는 상위 계층은 영상압축을 위한 MPEG-2, 음성압축을 위한 AC-3 및 이들을 위한 시그널링 등을 포함할 수 있다. MPEG-2 TS 시스템은 방송망에서 AV(Audio Video) 콘텐츠를 전송하기 위해 필요한 패킷화, 동기화, 멀티플렉싱 등에 대해 규정한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상위 계층에 위치하는 MPEG-2, AC-3는 각각 독립된 전송 계층을 갖지 않으며 공통된 [0037]
전송 계층으로 MPEG-2 TS를 사용한다.
도 2는 지상파 UHDTV 의 프로토콜 스택의 구성을 나타낸 개념도이다.
[0039]
지상파 UHDTV(Ultra High Definition Television) 프로토콜은 MPEG-2 TS 대신, IP(Internet Protocol) 기반의 [0040]
방송 시스템을 구축하기 위해 IP망 간의 이종 서비스, 고정 이동 단말에서의 방송 수신을 제공할 수 있는 프레 임워크를 제공한다. UHDTV는 HEVC 비디오 코덱과 실감 오디오, IP기반 다중화, OFDM LDPC 방식 채택을 통해 고 화질 프리미엄 방송을 제공하기 위한 송수신 정합 규격을 정의하고 있다.
도 2를 참조하면, UHDTV방송서비스 프로토콜은 기존 MPEG2-TS를 사용하지 않고 IP/UDP 기반의 [0041]
ROUTE/DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 또는 MMTP(MPEG Media Transport Protocol)를 이용하는 전송 계층을 포함한다. UHDTV는 또한, 방송망이 아닌 브로드맨드망을 통한 HTTP 서비스도 포함한다.
기존의 지상파 DTV프로토콜과는 달리, 지상파 UHDTV방송서비스 프로토콜은 각각의 기술들이 독립성을 가질 수 [0042]
있도록 레이어링(Layering)되어 기술별로 분리되어 있음을 알 수 있다.
도 3은 지상파 DTV에서의 주/부 헤드엔드 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.
[0044]
도 3을 참조하면, 지상파 DTV의 전체 헤드엔드 시스템은 주(primary) 헤드엔드 시스템(31) 및 부(secondary) 헤 [0045]
드엔드 시스템(32)을 포함한다.
통상적으로 건물 구내에서는 전용수신기를 통해 TV 방송을 시청할 수 있다. 건물에는 TV 방송 신호를 수신하여 [0046]
건물 내 TV 방송용 전용 수신기에 재전송하는 방송시설이 설치되는데, 이를 헤드엔드 시스템이라고 한다. 부 (secondary) 헤드엔드 시스템(32)은 기본적으로 주(primary) 헤드엔드 시스템(31)과 동일한 구성으로 이루어지 며, 주 헤드엔드 시스템(31)의 일부 방송 장비가 동작하지 않아 방송이 중단되는 경우를 대비하기 위한 것이다.
주 헤드엔드 시스템(31)은 제1 인코더, 제1 다중화기, 제1 게이트웨이 등을 포함하여 구성될 수 있다. 부 헤드 엔드 시스템(32) 또한, 제2 인코더, 제2 다중화기, 제2 게이트웨이 등을 포함하여 구성될 수 있다.
UHD 소스로부터 입력되는 UHD 방송 신호를 주 헤드엔드 시스템(31) 및 부 헤드엔드 시스템(32)으로 입력되어 각 [0047]
시스템에서 인코딩, 다중화 과정 등을 거치게 된다. 각 헤드엔드 시스템이 출력하는 신호는 모두 스위칭부(33) 로 입력된다. 통상적인 경우 스위칭부(33)는 주 헤드엔드 시스템(31)으로부터 입력되는 신호를 TV 수신기로 전 달한다.
전체 시스템은 주 헤드엔드 시스템(31)의 최종 출력 신호를 모니터링(도 3의 모니터링 시스템(34)에 의해)하다 [0048]
가 갑자기 방송 프로그램이 중단된다든지 하는 문제가 발생하면 주/부 절환(switching) 제어 신호를 통해 스위 칭부(switch)(33)를 제어하여 주 신호 경로(path)를 부 신호 경로로 절환한다. 즉, 스위칭부(33)는 주 헤드엔드 시스템(31)으로부터 입력되는 신호 대신 부 헤드엔드 시스템(32)으로부터 입력되는 신호를 수신기로 전달한다.
이와 같은 주/부 헤드엔드 시스템 구성은 도 2에서 살펴본 바와 같은 레이어링 특성을 가지는 지상파 UHDTV 프 [0049]
로토콜 스택 구성의 장점들을 충분히 살리지 못한다. 따라서, 본 발명에서는 지상파 UHDTV 방송서비스를 위한 주/부 헤드엔드 시스템 구성에서 UHDTV 프로토콜 스택의 특징들을 잘 활용하여 기존의 문제점들을 해결할 수 있 는 구조 및 방법을 제안하고자 한다.
앞서 언급한 것처럼 지상파 UHDTV 프로토콜 스택 구성이 가지는 레이어링 특성은 각 레이어 간에 어느 정도의 [0050]
독립성이 존재하도록 한다. 따라서, UHDTV 프로토콜에 기반한 헤드엔드 시스템의 구성에서도 이러한 특징들이 나타나게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 특징을 잘 살려서 기존에 주/부 시스템 절환시 발생하였던 수신 기 오동작을 방지할 수 있으며, 정상 동작까지 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템의 블록 구성도이다.
[0052]
도 4의 실시예는 지상파 UHDTV 프로토콜 스택 구성의 레이어링 특징을 반영한 헤드엔드 주/부 시스템을 제안한 [0053]
다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지상파 UHDTV 의 전체 헤드엔드 시스템은 주(primary) 헤드엔드 시스템(410) 및 부(secondary) 헤드엔드 시스템(420)을 포함한다.
주 헤드엔드 시스템(410)은 제1 인코더(411), 제1 다중화기(412), 제1 게이트웨이(413)를 포함하여 구성될 수 [0054]
있다. 부 헤드엔드 시스템(420)은 제2 인코더(421), 제2 다중화기(422), 제2 게이트웨이(423)등을 포함하여 구 성될 수 있다. 도 4의 실시예에서, 인코더, 다중화기, 게이트웨이는 각 헤드엔드 시스템이 포함하는 구성요소의 예일 뿐이며, 헤드엔드 시스템이 포함하는 구성요소가 이들에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 일 실시예 에 따른 헤드엔드 시스템은, 지상파 UHD TV 헤드엔드 시스템의 주요 장비인 인코더, 다중화기, 게이트웨이, 시 그널링 서버, ESG(Electronic Service Guide) 서버, 스크램블러, 모듈레이터 등을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템은 제1 인코더(411) 및 제2 인코더(421) [0055]
사이에 인코더 스위치(431)를 포함하고, 제1 다중화기(412) 및 제2 다중화기(422) 사이에 다중화기 스위치(43 2)를 포함하며, 제1 게이트웨이(413) 및 제2 게이트웨이(423) 사이에 게이트웨이 스위치(433)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템은 주 헤드엔드 시스템 내 구성요소 및 해당 구 성요소에 대응하는 동작을 수행하는 부 헤드엔드 시스템 내 구성요소 사이에 스위치를 배치한다.
이러한 헤드엔드 시스템 구조를 바탕으로, 주 방송 신호가 문제가 없을 때에는 UHD 소스로 입력되는 방송 신호 [0056]
가 순차적으로, 제1 인코더(411), 제1 다중화기(412), 제1 게이트웨이(413), 게이트웨이 스위치(433)를 거쳐 방 송 수신기로 전달된다.
한편, 제어부(450)가 인코더 스위치(431), 다중화기 스위치(432), 및 게이트웨이 스위치(433)에 연결된다. 제어 [0057]
부(450)는 각 스위치를 통해서 각각의 장치, 예를 들어, 인코더, 다중화기, 게이트웨이에서 출력되는 스트림들 을 모니터링하여 분석하고, 각 장치가 정상적으로 동작하는지를 체크한다. 각 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 제어부(450)는 주/부 절환 제어 신호를 통한 어떠한 명령도 전송하지 않고 방송 신호 플로우가 유지되도 록 한다.
제어부(450)는 각 장치의 출력 신호를 실시간 모니터링하고 있다 특정 장치에서 문제가 인식되면 해당 장치를 [0058]
위한 스위치에 주/부 절환 제어 신호를 전송한다. 해당 스위치는 문제가 된 주 헤드엔드 시스템 내 장치의 출력 신호 대신 부 헤드엔드 시스템 내 대응 장치로 출력 신호를 전환한다. 예를 들어, 제1 인코더(411)에 문제가 감 지되면 인코더 스위치(431)에 제어 신호가 전송되고, 인코더 스위치(431)는 제1 인코더(411)을 제2 인코더(42 1)로 교체한다. 이 경우 방송 신호는, 제2 인코더(421), 인코더 스위치(431), 제1 다중화기(412), 다중화기 스 위치(432), 제1 게이트웨이(413), 게이트웨이 스위치(433)를 통해서 전송된다.
한편, 예를 들어, 제1 인코더(411)은 정상적으로 동작하고 제1 다중화기(412)에서 문제가 감지되는 경우, 제어 [0059]
부(450)는 다중화기 스위치(432)에 주/부 절환 제어 신호를 전송한다. 다중화기 스위치(432)는 제1 다중화기 (412)를 제2 다중화기(422)로 교체한다. 즉, 제1 인코더(411)의 출력 신호가 제2 다중화기(422)의 입력 신호로 제공된다. 이 경우, UHD 방송 신호는 제1 인코더(411), 인코더 스위치(431), 제2 다중화기(422), 다중화기 스위 치(432), 제1 게이트웨이(413), 게이트웨이 스위치(433)를 순차적으로 경유하여 수신기로 제공된다.
다른 예로, 제1 인코더(411)와 제1 다중화기(412)는 정상 동작하는데 제1 게이트웨이(413)에서 문제가 생기는 [0060]
경우를 들 수 있다. 이 경우, 인코더 스위치(431), 다중화기 스위치(432)는 그대로 유지되며 제어부(450)는 게 이트웨이 스위치(433)에 주/부 절환 제어 신호를 전송하여, 제1 게이트웨이(413)를 제2 게이트웨이(423)로 교체 한다. 이 경우, 제1 다중화기의 출력 신호는 제2 게이트웨이의 입력 신호로 제공된다. 즉, UHD 방송 신호는 제1 인코더(411), 인코더 스위치(431), 제1 다중화기1(412), 다중화기 스위치(432), 제2 게이트웨이(423), 게이트웨 이 스위치(433)를 순차적으로 경유하여 수신기로 제공된다.
도 2에 도시된 바와 같이, ATSC 3.0 기반의 지상파 UHDTV 방송 서비스는 IP 기술에 기반하므로 각 장비 간의 인 [0061]
터페이스 또한 IP기반 기술을 사용한다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 바와 같은 스위치 제어에 의한 주/부 절 환이 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 각 프로토콜 레이어 간에 독립성이 존재하고 이러한 특성들이 장비 간에 도 존재하여 문제가 발생한 장비만을 교체하는 것이 가능하다.
도 5 본 발명의 다른 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템의 블록 구성도이다.
[0063]
본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 UHDTV 의 전체 헤드엔드 시스템은 주(primary) 헤드엔드 시스템(410) 및 [0064]
부(secondary) 헤드엔드 시스템(420)을 포함한다.
주 헤드엔드 시스템(410)은 장치 1A, 장치 2A, 장치 3A를 포함하여 구성될 수 있다. 부 헤드엔드 시스템(420)은 [0065]
장치 1B, 장치 2B, 장치 3B를 포함하여 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서 각 헤드엔드 시스템은 3개의 장치를 포함하는 것으로 도시되었으나, 각 헤드엔드 시스템이 포함하는 장치의 개수는 3개 이상일 수 있으며, 부 헤드엔드 시스템은 주 헤드엔드 시스템이 포함하는 장치에 대응하는 장치, 즉 동일한 기능을 수행하는 장치 를 포함한다. 본 발명에서 고려하는 각 장치는 지상파 UHD TV 헤드엔드 시스템의 주요 장비인 인코더, 다중화기, 게이트웨이, 시그널링 서버, ESG 서버, 스크램블러, 모듈레이터 등이 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템은 장치 1A 및 장치 1B 사이에 제1 스 [0067]
위치를 포함하고, 장치 2A 및 장치 2B 사이에 제2 스위치를 포함하며, 장치 3A 및 장치 3B 사이에 제3 스위치를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템은 주 헤드엔드 시스템 내 구성요소 및 해당 구성요소에 대응하는 동작을 수행하는 부 헤드엔드 시스템 내 구성요소 사이에 스위치를 배치한다. 이 러한 헤드엔드 시스템 구조를 바탕으로, 주 방송 신호가 문제가 없을 때에는 UHD 소스로 입력되는 방송 신호가 순차적으로, 장치 1A, 제1 스위치, 장치 2A, 제2 스위치, 장치 3A, 제3 스위치를 거쳐 방송 수신기로 전달된다.
또한, 도 5에 도시된 실시예에서는, 헤드엔드 주/부 시스템에서의 동일 기능을 수행하는 장비 간에 동기화 정보 [0068]
를 서로 교환함으로써, 주/부 헤드엔드 시스템을 구성하는 각각의 장비를 교체했을 때 야기되는 문제를 최소화 한다. 즉, 장치 1A는 장치 1B와 동기화 정보를 상호 교환하고, 장치 2A는 장치 2B와 동기화 정보를 상호 교환하 며, 장치 3A는 장치 3B와 동기화 정보를 상호 교환한다. 여기서, 동기화 정보는 현재 각 장치에서 사용하고 있 는 시간 정보, 생성된 스트림 또는 패킷의 용량 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 주/부 장치 간에 시간 정보, 패킷 용량 등의 정보들을 공유하면 주/부 시스템이 정확히 동일하게 되 [0069]
고, 그에 따라 하나의 장치가 주에서 부로 교체되더라도 다른 주 장치들은 거의 영향을 받지 않게 되어 수신기 또한 좀더 안정적으로 운영될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 4와 도 5의 2가지 주/부 시스템 구성을 제안 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법의 동작 순서도이다.
[0071]
본 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하는 방법은 도 4, 도 5를 통해 살펴본 제어부에 의해 실행될 수 있으나, 그 [0072]
동작 주체가 제어부에 한정되는 것은 아니다. 편의상 도 6에 도시된 헤드엔드 시스템 제어 방법은 방송용 헤드 엔드 시스템 제어 장치에 의해 수행되는 것으로 가정하고, 이하 실시예를 설명한다.
도 6을 참조하면, 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치는 헤드엔드 시스템을 구성하는 장치, 예를 들어, 주 헤드 [0073]
엔드 시스템 내 인코더, 다중화기, 게이트웨이의 각 출력 신호를 관련 스위치를 통해 수신한다(S610). 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치는 수신한 신호를 분석하여(S620), 신호가 비정상인지 판단한다(S630).
좀더 구체적으로, 신호가 비정상인지 판단하는 단계에서는 분석된 정보가 각각의 레이어에 해당되는 표준에 적 [0074]
합한지를 판단한다. 즉, 다중화기가 문제가 있으면 인코더와 게이트웨이는 정상 동작, 다중화기는 오동작이라고 판단한다.
방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치는 오동작하는 장치에 기초하여 절환 제어 신호를 생성하고(S640), 생성된 신 [0075]
호를 비정상 신호를 발생시키는 장치 관련 스위치로 전송한다(S650).
절환 제어 신호를 수신한 스위치는, 해당 제어 신호를 바탕으로 주 장비에서 부 장비로 절환을 수행할 수 있다.
[0076]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치의 블록 구성도이다.
[0078]
본 발명의 일 실시예에 따른 방송용 헤드엔드 시스템 제어 장치는 적어도 하나의 장치를 포함하는 주(Primary) [0079]
시스템 및 적어도 하나의 장치를 포함하는 부(secondary) 시스템을 포함하는 방송용 헤드엔드 시스템을 제어하 는 장치로서, 프로세서(710), 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리(720), 및
적어도 하나의 스위치(730)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 스위치(730)는 주 시스템의 제1 장치의 개수에 대응하는 개수만큼 배치되는 스위치로서, 각 스위 [0080]
치는 대응하는 제1 장치 및 상기 제1 장치에 대응하는 상기 부 시스템의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 프로세서로 하여금, 제1 장치와 연결된 스위치를 통해 수신되는 신호를 모니 [0081]
터링하고 분석하도록 하는 명령; 상기 신호 분석 결과에 따라 상기 제1 장치의 동작 상태를 판단하도록 하는 명 령; 비정상으로 동작하는 제1 장치와 연결된 스위치로 절환 제어 신호를 전송하도록 하는 명령을 포함할 수 있 다.
상기 스위치는, 상기 프로세서로부터 절환 제어 신호를 수신하여, 상기 제1 장치로부터 상기 제2 장치로의 스위 [0082]
칭을 수행할 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동일한 기능을 수행할 수 있다.
[0083]
상기 방송용 헤드엔드 시스템은 UHD(Ultra High Definition) 방송용 헤드엔드 시스템이고, 각 레이어가 독립적 [0084]
으로 구분되는 프로토콜 스택에 따라 동작할 수 있다.
상기 주 시스템의 제1 장치 및 상기 부 시스템의 제2 장치는 동기화 정보를 교환할 수 있는데, 여기서 동기화 [0085]
정보는 각 장치의 시간 정보 및 패킷 용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 스위치는, 상기 주 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 [0086]
제1 장치 및 상기 부 시스템 내에서 방송 신호를 순차적으로 처리하는 흐름 상 연속하여 배치되는 두 개의 제2 장치와 연결될 수 있다.
상기 제1 장치 또는 상기 제2 장치는, 방송용 인코더, 다중화기, 게이트웨이, 시그널링 서버, ESG(Electronic [0087]
Service Guide) 서버, 스크램블러, 및 모듈레이터 중 하나일 수 있다.
상술한 실시예들을 통해 살펴본 바와 같이 본 발명은 ATSC 3.0에 기반한 헤드엔드 시스템이 갖는 각 레이어 간 [0089]
의 독립적인 특성 및 전송과 인터페이스로서 IP 기술을 사용하는 특징을 활용한다. 따라서, 주 헤드엔드 시스템 내 특정 장치에 문제가 발생하였을 때, 해당 장치만 부 장치로 교체하여 다른 레이어를 담당하는 장치에 가해지 는 부하를 최소화할 수 있으며, 수신기에서 오동작의 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에서는 오동작이 발 생한 레이어에서의 장비만 교체하고 타 레이어를 담당하는 장비는 그대로 활용하기 때문에 정상 동작까지 소요 되는 시간을 최소화하는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또 [0091]
는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결 된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 [0092]
명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러 (compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨 터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있 [0093]
고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의 해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장 치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들 [0094]
의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는
여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들 은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청 [0095]
구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
부호의 설명
410: 주 헤드엔드 시스템 420: 주 헤드엔드 시스템 [0097]
431, 432, 433: 스위치 450: 제어부
700: 방송용 헤드엔드 제어 장치 710: 프로세서 720: 메모리 730: 스위치
도면 도면1
도면2
도면3
도면4
도면5
도면6
도면7
