KR100631758B1

KR100631758B1 - 멀티 스트리밍 포맷을 지원하는 네트워크 ｉ/ｆ 카드 및그 방법

Info

Publication number: KR100631758B1
Application number: KR1020040031479A
Authority: KR
Inventors: 안철홍
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2006-10-09
Also published as: KR20050106288A; US20050268324A1; CN1694406A; EP1601161B1; EP1601161A1; CN100382494C

Abstract

본 발명은 다양한 스트리밍 포맷을 지원하는 네트워크 인터페이스 카드 및 그 방법에 관한 것이다.

호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 호스트 인터페이스와, AV 디코더/인코더와 접속하는 스트림 인터페이스와, 네트워크와 접속하는 네트워크 인터페이스를 구비하는, 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 카드는, 상기 스트림 I/F를 통하여 입력되는 AV 스트림에 AV 스트림의 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부가하는 태그 생성부와, 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 집합부; 및 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 LS 헤더 부착부를 포함하는 전송장치를 포함하여 이루어진다.

네트워크 인터페이스 카드, 호스트 I/F, 스트림 I/F, IP 패킷, 시간 스탬프, AV 스트림

Description

멀티 스트리밍 포맷을 지원하는 네트워크 Ｉ/Ｆ 카드 및 그 방법{Network I/F card for supporting multi-streaming format and method thereof}

도 1은 종래 기술에서 따른 네트워크 I/F 카드의 송수신 방향을 도시한 도.

도 2는 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드의 송수신 방향을 도시한 도.

도 3은 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드의 외관을 나타낸 도.

도 4는 본 발명에 따른 AV 기기의 개략적 내부 구성의 일 실시예를 나타낸 도.

도 5는 본 발명에 따른 AV 기기의 개략적 내부 구성의 다른 실시예를 나타낸 도.

도 6a는 도 2의 6가지 경로에 따라서 데이터의 흐름을 설명하는 도.

도 6b는 도 2의 경로3에 따른 구현 예를 나타내는 도.

도 6c는 도 2의 경로4에 따른 구현 예를 나타내는 도.

도 6d는 도 2의 경로2에 따른 구현 예를 나타내는 도.

도 6e는 도 2의 경로5 및 경로6에 따른 구현 예를 나타내는 도.

도 7은 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드 중 전송장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 8은 소스 기기에서 기록한 시간 정보를 목적지 기기에서 활용하는 과정을 나타내는 도.

도 9는 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드 중 수신장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 10은 RTP 헤더의 구조도.

도 11은 UDP 헤더의 구조도.

도 12는 IP 헤더의 구조도.

도 13은 TAG 패킷의 구조도.

도 14는 집합화된 패킷의 구조도.

도 15는 AV 스트림을 담은 IP 패킷의 구조도.

도 16은 IP 패킷에 LLC 헤더 및 SNAP 헤더를 부착한 구조도.

도 17은 LLC 헤더 및 SNAP 헤더의 구조도.

도 18은 MAC 프레임의 구조도.

도 19는 네트워크 I/F 카드 중 전송장치의 동작을 나타낸 흐름도.

도 20은 네트워크 I/F 카드 중 수신장치(160)에서의 동작을 나타낸 흐름도.

(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)

10: AV 디코더/인코더 20: 통신 버스

30: 호스트 CPU 100: 네트워크 I/F 카드

101: 스트림 I/F 102: 호스트 I/F

103: 네트워크 I/F 130: 전송 장치

160: 수신장치 200: AV 기기

본 발명은 네트워크 인터페이스 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 스트리밍 포맷을 지원하는 네트워크 인터페이스 카드 및 그 방법에 관한 것이다.

디지털 시대의 확산과 발전에 따라 우리는 주변에서 점점 더 많은 디지털 제품을 볼 수 있다. 예를 들면, DVD 플레이어, 케이블 셋톱박스, DVCR(Digital Video Casstte Recoder), DTV(Digital TV), PC(Personal Computer) 등 많은 디지털 기기들(이하 AV 기기라고 함)이 하나의 네트워크에 연결되고 있다. 이러한 AV 기기들은 다양한 네트워크 인터페이스(Network I/F)와 기기들간의 통신언어인 프로토콜(Protocol)을 기반으로 MPEG2 전송 스트림 등의 AV 스트림(Audio/Video stream)을 주고 받을 수 있다.

최근에, 이러한 AV 기기간의 호환성을 보장하고 홈 네트워크 시장의 활성화를 도모하기 위해 소니 사와 인텔 사를 주축으로 전세계 17개 가전업계가 DHWG(Digital Home Working Group)을 결성하였다. DHWG는 새로운 기술의 국제 규격을 만드는 것 보다는, 기존에 제정되어 있는 기술을 도입함으로써 디지털 가전 기기들이 가능한 빠른 시일 내에 시장에 진입하는 것을 목표로 하고 있다. 그런데, 이를 위하여서는 필연적으로 기기들간의 네트워크 통신을 지원하는 기능이 요구된다.

이와 같은 기기간 네트워크 통신을 위해서는, 네트워크 상에서 데이터를 주고 받기 위한 통신 프로토콜이 정의되어야 하고, 아울러 각 기기에 상기 프로토콜을 지원하는 네트워크 I/F 카드(network interface card)가 설치되어야 한다.

종래에는, 도 1에서 보는 바와 같이, IP(Internet Protocol) 패킷(packet)은 기기의 호스트 I/F(host I/F)간에만 송수신되고(경로1), MPEG2-TS(MPEG2 transport stream)와 같은 Non-IP 패킷은 기기의 스트림 I/F(stream I/F) 간에만 송수신된다(경로2). 여기서 호스트 I/F란 네트워크 I/F 카드를 호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 인터페이스(interface)로서 예를 들면, PCI(PerIPheral Component Interconnect) 버스나, ISA(Industry Standard Architecture) 버스와 접속하기 위한 인터페이스를 가리킨다. 그리고, 스트림 I/F는 IP 패킷으로 패킷화되지 않은 원(raw) AV 스트림을 제공하거나 수신·재생하는 AV 디코더/인코더와 접속하는 인터페이스를 가리킨다.

이와 같이, 종래에는 호스트 I/F 간에만, 또는 스트림 I/F 간에만 데이터의 송수신이 가능하여, 다양한 기기에 대한 적용이 어려웠다. 예를 들면, 서버 기기에서는 IP 패킷으로 AV 스트림을 보내는데 클라이언트에서는 IP 패킷을 수신할 수 없게 된다. 이 경우에는 클라이언트에서 IP 패킷 처리를 위하여 높은 사양의 CPU를 사용하든지 아니면 부가적인 하드웨어가 필요하기 때문에 제품 가격이 전체적으로 상승하는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 창안된 것으로, 본 발명에서는 다양한 프로토콜로 전송되는 실시간 데이터를 다양한 인터페이스를 통하여 출력하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 하나의 기기내의 호스트 I/F와 스트림 I/F 간에도 실시간 데이터를 송수신할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 호스트 인터페이스와, AV 디코더/인코더와 접속하는 스트림 인터페이스와, 네트워크와 접속하는 네트워크 인터페이스를 구비한 네트워크 인터페이스 카드에 있어서, 상기 스트림 I/F를 통하여 입력되는 AV 스트림에 AV 스트림의 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부가하는 태그 생성부; 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 집합부; 및 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 LS 헤더 부착부를 포함하는 전송장치를 포함한다.

상기 전송장치는, 상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하기 위하여, 상기 패킷에 UDP 헤더를 부착하는 UDP 헤더 부착부; 및 상기 UDP 헤더가 부착된 패킷에 IP 헤더를 부착하여 이를 상기 LS 헤더 부착부에 제공하는 IP 헤더 부착부를 더 포함한다.

상기 패킷의 종류는 SNAP 헤더의 type 필드를 이용하여 표시하고, 상기 패킷의 전송 방향은 LLC 헤더의 DSAP 필드와 SSAP 필드를 이용하여 표시하는 것이 바람직하다.

상기 패킷의 전송 방향은 상기 호스트 I/F 방향과 상기 스트림 I/F 방향으로 나뉘어지는 것이 바람직하다.

상기 태그는 클럭생성부에 의하여 제공되는 소정의 클럭에 의한 카운트 값으로서 기록되는 것이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 호스트 인터페이스와, AV 디코더/인코더와 접속하는 스트림 인터페이스와, 네트워크와 접속하는 네트워크 인터페이스를 구비한 네트워크 인터페이스 카드에 있어서, 소정의 헤더를 판독하여, 입력되는 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향을 판별하는 LS 파서; 상기 입력되는 패킷에서 상기 소정의 헤더를 제거하는 LS 헤더 제거부; 상기 헤더가 제거된 패킷의 태그가 없는 경우에는 소정의 단위 바이트마다 시간 스탬프를 생성하여 이를 붙여 주는 태그 기록부; 및 상기 시간 스탬프에 해당하는 시각에 상기 헤더가 제거된 패킷을 제공받아 상기 제공된 패킷에 존재하는 태그를 제거함으로써 AV 스트림을 생성하고, 상기 생성된 AV 스트림을 스트림 I/F를 통하여 출력하는 태그 제거부를 포함하는 수신장치를 포함한다.

상기 전송장치는, 상기 입력되는 패킷의 종류가 IP 패킷인 경우의 처리를 위하여, 상기 패킷의 IP 헤더를 제거하는 IP 헤더 제거부; 및 상기 IP 헤더가 제거된 패킷에서 UDP 헤더를 제거하여 태그 기록부에 제공하는 UDP 헤더 제거부를 더 포함한다.

상기 전송장치는, 상기 입력되는 패킷의 종류가 IP 패킷인 경우의 처리를 위하여, 상기 패킷의 IP 헤더를 제거하는 IP 헤더 제거부; 상기 IP 헤더가 제거된 패 킷에서 UDP 헤더를 제거하는 UDP 헤더 제거부; 및 상기 UDP 헤더가 제거된 패킷에서 RTP 헤더를 제거하여 태그 기록부에 제공하는 RTP 헤더 제거부를 더 포함한다.

상기 시간 스탬프를 생성하는 것은, 로컬 클럭을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하여 태그되는 패킷 바이트에 해당되는 시간 값을 계산하여 이를 시간 스탬프로 생성하는 것이 바람직하다.

상기 시간 스탬프를 생성하는 것은, 상기 헤더가 제거된 패킷이 참조 클럭 정보를 가지고 있을 경우 이 참조 클럭을 검출하고 이 기간에 포함되는 데이터에 대하여 균등한 시간을 분배하는 방식으로 태그 내의 시간 정보를 생성하는 것이 바람직하다.

상기 RTP 헤더 제거부로부터 전달되며 RTP 헤더에 포함되는 RTP 시간 스탬프의 참조 클럭을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하고, 이를 바탕으로 태그 시간 스탬프 기준 클럭으로 표현하여 각 태그를 생성하는 것이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 전송 방법은, (a) 스트림 I/F로 입력되는 AV 스트림에 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부착하는 단계; (b) 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 단계; (c) 상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하려는 경우에는 상기 패킷에 UDP 헤더 및 IP 헤더를 부착하는 단계; (d) 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 단계; 및 (e) 상기 헤더가 부가된 패킷에 MAC 헤더를 부가하여 MAC 프레임을 생성하고 이를 네트워크 상으로 전송하는 단계 를 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 전송 방법은, (a) 스트림 I/F로 입력되는 AV 스트림에 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부착하는 단계; (b) 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 단계; (c) 상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하려는 경우에는 상기 패킷에 UDP 헤더 및 IP 헤더를 부착하는 단계; (d) 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 단계; 및 (e) 상기 헤더가 부가된 패킷을 상향 루프-백 경로로 출력하는 단계를 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 수신 방법은, (a) 소정의 헤더를 판독하여, 입력되는 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향을 판별하는 단계; (b) 상기 입력되는 패킷에서 상기 소정의 헤더를 제거하는 단계; (c) 상기 판독결과 패킷의 전송 방향이 호스트 I/F 방향인 경우에는 호스트 I/F를 통하여 상기 소정의 헤더가 제거된 패킷을 출력하는 단계; (d) 상기 헤더가 제거된 패킷의 태그가 없는 경우에는 소정의 단위 바이트마다 시간 스탬프를 생성하여 이를 붙여 주는 단계; 및 (e) 상기 시간 스탬프에 해당하는 시각에 상기 헤더가 제거된 패킷을 제공받아 상기 제공된 패킷에 존재하는 태그를 제거함으로써 AV 스트림을 생성하고, 상기 생성된 AV 스트림을 스트림 I/F를 통하여 출력하는 단계를 포함한다.

상기 판독결과 패킷의 전송 방향이 스트림 I/F 방향인 경우에는 상기 소정의 헤더가 제거된 패킷에 IP 헤더가 존재하면 IP 헤더 및 UDP 헤더를 제거하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드(100)가 지원하는 입출력 방향을 나타낸 도면이다. 상기 카드(100)는 종래와 같이 같은 인터페이스 간(경로1, 경로2)에 AV 스트림을 입출력하는 것을 지원하며, 그 이외에도 여러가지 방향의 입출력을 지원한다.

자세히 보면, 하나의 AV 기기의 호스트 I/F로부터 입력되어 다른 AV 기기의 스트림 I/F로 출력되는 경우(경로 4), 하나의 AV 기기의 스트림 I/F로부터 입력되어 다른 AV 기기의 호스트 I/F로 출력되는 경우(경로 3), 하나의 AV 기기의 호스트 I/F로부터 입력되어 같은 AV 기기의 스트림 I/F로 출력되는 경우(경로 6; 하향 루프-백), 그리고, 하나의 AV 기기의 스트림 I/F로부터 입력되어 같은 AV 기기의 호스트 I/F로 출력되는 경우(경로 5; 상향 루프-백)를 지원한다.

도 3은 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드(100)의 외관을 나타낸 것이다. 상기 카드(100)는 네트워크와 접속하는 인터페이스를 제공하는 네트워크 I/F(103)와, 호스트 CPU(30)와 외부 카드를 연결하는 통신 버스(20; PCI 버스, ISA 버스 등)에 접속하는 인터페이스를 제공하는 호스트 I/F(102)와, AV 디코더/인코더(10)와 접속하는 인터페이스를 제공하는 스트림 I/F를 포함한다.

여기서, AV 디코더/인코더(10)는 네트워크 I/F 카드(100)의 스트림 I/F를 통하여 입력되는 AV 스트림(MPEG2-TS 등)을 입력받아 이를 오디오나 비디오로 복원하여 디스플레이하는 장치(AV 디코더) 또는 AV 스트림을 생성하여 네트워크 I/F 카드(100)로 생성된 AV 스트림을 제공하는 장치(AV 인코더)이다. 즉, 상기 AV 스트림의 종류에 따라 압축을 해제하고 원래 오디오, 비디오 데이터를 복원하거나, 원래 오디오, 비디오 데이터로부터 소정의 압축방식(MPEG 등)에 따라 AV 스트림을 생성한다.

AV 디코더/인코더(10)는 상기와 같은 기능을 갖는 하나의 칩(chip)으로 구현될 수도 있고, 별도의 장치로 구형될 수도 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다.

이러한, 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드(100)를 이용하면 다양한 서버/클라이언트 상황, 예를 들면, 서버인 AV 기기는 AV 인코더(10)에 의하여 생성된 MPEG2-TS를 입력받아, 호스트 CPU(30)의 도움없이 네트워크 I/F 카드(100) 내의 처리를 통하여 IP 패킷을 생성하고 이를 클라이언트인 AV 기기에 전송할 수 있게 된다.

마찬가지로, 클라이언트인 AV 기기에서는 상기 전송된 패킷을 호스트 CPU(30)의 도움없이 네트워크 I/F 계층에서 IP 패킷을 처리하여 MPEG2-TS을 복원하고 이를 AV 디코더(10)에 직접 전달할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 AV 기기(100)의 내부 구성의 일 실시예를 나타낸 것이다. 네트워크 I/F 카드(100)는 호스트 I/F를 통하여 통신 버스(PCI, ISA 등)에 접속한다. AV 기기(100)의 호스트 CPU(30)도 상기 통신 버스에 접속되어 상기 네트워크 I/F 카드(100)와 통신할 수 있다. 그리고, 호스트 CPU(30)는 RAM과 같이 의하여 동작할 프로그램, 데이터 등을 로딩하여 호스트 CPU(30)가 상기 로딩된 프로그램 등을 처리할 수 있도록 제공하는 휘발성 메모리(40)와, 상기 프로그램, 데이터 등을 저장하는 ROM, 하드 디스크, CD-ROM 등의 비휘발성 메모리(50)와 별도의 버스(미도시)를 통하여 연결된다.

상기 비휘발성 메모리(50)에는 MPEG2-TS 등의 포맷으로 저장되는 AV 스트림과, 상기 AV 스트림을 패킷화하여 RTP(real-time transport protocol), UDP(User Datagram Protocol), 또는 IP(Internet Protocol) 패킷을 생성할 수 있는 프로그램이 저장될 수 있다. 또한, 수신되는 IP 패킷 등의 헤더를 제거함으로써 AV 스트림을 생성하는 프로그램도 아울러 저장된다. 이러한, 프로그램은 모두 호스트 CPU(30)에 의하여 처리된다.

한편, 네트워크 I/F 카드(100)는 스트림 I/F를 통하여 AV 디코더/인코더(10)와 직접 연결되어, AV 스트림을 직접 AV 디코더/인코더(10)로 출력하거나, AV 디코더/인코더(10)로부터 AV 스트림을 직접 입력받을 수 있다.

도 4와는 달리 도 5에서는 AV 기기(100)의 외부에 AV 디코더/인코더(10)가 위치할 수 있다. 예컨대, AV 기기(100)가 PC라고 할 때, PC의 외부에 DVD 플레이어가 연결된 경우를 예로 들 수 있다. 이와 같이, AV 스트림을 원 AV 데이터로 디코딩하거나 원 AV 데이터를 AV 스트림으로 인코딩하는 장치는 AV 기기(100)의 내부 또는 외부에 존재할 수 있다.

도 6a는 도 2의 6가지 경로에 따라서 데이터의 흐름을 설명하는 도면이다. 여기서, 경로1과 경로2는 종래의 기술과 동일하므로 그 설명을 생략한다. 경로3은 하나의 AV 기기의 ①, ③ 경로를 거쳐서 네트워크로 전송되고 다른 AV 기기의 ④, ⑦ 경로를 거쳐서 호스트 CPU에 전달되는 경로이다. 그리고, 경로4는 하나의 AV 기기의 ⑥, ③ 경로를 거쳐서 네트워크로 전송되고 다른 AV 기기의 ④, ② 경로를 거쳐서 AV 디코더/인코더에 전달되는 경로이다.

또한, 경로5(상향 루프-백)은 하나의 AV 기기의 ①, ⑤, ⑦ 경로를 거쳐서 같은 기기의 호스트 CPU에 전달되는 경로이다. 마지막으로, 경로6(하향 루프-백)은 하나의 AV 기기의 ⑥, ⑤, ② 경로를 거쳐서 같은 기기의 AV 디코더/인코더에 전달되는 경로이다.

이러한 여러 가지 경로에 따른 다양한 사용 예는 도 6b 내지 도 6f에 나타낸다. 도 6b는 경로3에 따른 구현 예이다. 서버와 클라이언트 사이의 컨트롤은 RTSP(real time streaming protocol)나 HTTP(hyper-text transfer protocol)와 같은 IP 패킷을 이용하고, 데이터는 스트림 I/F에 입력되어 AV 스트림이 서버 측 네트워크 I/F 카드(100)를 거치면서 IP 패킷으로 되어 클라이언트에서 호스트 I/F로 출력된다.

다음, 도 6c는 경로4에 따른 구현 예이다. 서버와 클라이언트 사이의 컨트롤은 RTSP나 HTTP와 같은 IP 패킷을 이용하고, 데이터는 호스트 I/F를 통하여 입력되는 IP 패킷 형태로 전송되어 클라이언트 측 네트워크 I/F 카드(100)에서 IP 헤더, UDP 헤더, RTP 헤더 등이 제거되어 클라이언트의 스트림 I/F로 출력된다.

도 6d는 경로2에 따른 구현 예이다. 서버와 클라이언트 사이의 컨트롤은 RTSP나 HTTP와 같은 IP 패킷을 이용하고, 데이터는 Non-IP 데이터 형태로 서버의 스트림 I/F로 입력되어 전송되고, 클라이언트의 스트림 I/F를 통하여 출력된다.

도 6e는 경로5(상향 루프-백) 또는 경로6(하향 루프-백)에 따른 구현 예이다. 하나의 AV 기기(서버 또는 클라이언트)에서, 스트림 I/F를 통하여 입력되는 Non-IP 데이터인 AV 스트림을 네트워크 I/F 카드(100)에서 IP 패킷으로 가공하여 호스트 CPU(30)로 출력하는 경우(상향 루프-백)가 있고, 하나의 AV 기기에서 호스트 I/F를 통하여 입력되는 IP 패킷을 네트워크 I/F 카드(100)에서 헤더 제거 등의 과정을 통해 Non-IP 데이터인 AV 스트림으로 가공하여 스트림 I/F로 출력하는 경우가 있다. 이와 같이 네트워크 I/F 카드(100)의 루프-백을 이용하는 실시예는 주로 PVR 어플리케이션에 유용하게 적용할 수 있다.

도 7은 도 6a의 전송장치(130)의 구성을 나타내는 도면이다.

태그 생성부(131)는 AV 인코더(10)로부터 스트림 I/F를 통하여 입력되는 AV 스트림에 AV 스트림의 시간정보를 기록하는 태그(tag) 정보를 생성하여 부가한다. 이러한 시간정보는 클럭생성부(미도시)에 의하여 제공되는 27MHz 클럭에 의한 카운트 값으로서 기록된다. 그러나, 사용자의 정책에 따라서는 태그에 'NULL' 값을 기 록할 수도 있다. 이와 같이 'NULL' 값을 기록하는 것은 태그를 붙이지 않는 것과 마찬가지 효과를 가짐은 주지하는 바이다.

소스 기기에서 상기 태그에 시간정보를 기록하고 이를 전달하면 목적지 기기에서 태그 정보를 활용하는 과정을 도 8을 참조하여 설명한다. 송신 기기의 스트림 I/F에 MPEG2-TS가 입력될 때마다 태그 생성부(131)는 내부 클럭의 카운트 값을 태그 정보로서 기록한다. 패킷1의 태그에는 t1이, 패킷2의 태그에는 t2가, 패킷3의 태그에는 t3가 기록된다.

그러나, 네트워크를 통하여 상기 패킷들을 전송할 때에는 패킷이 시간간격 없이 채워서 전송한다. 목적지 기기는 이와 같이 전송된 패킷들을 수신하여, 원래 시간간격을 복원한 후 스트림 I/F를 통하여 MPEG2-TS를 AV 디코더(10)에 전달한다. 패킷1이 t4에서 스트림 I/F를 통하여 출력된다면, 패킷2는 태그2와 태그1의 시간 간격차 동안 대기한 후, 즉 t5일 때 패킷2를 출력한다. 그리고, 패킷3은 태그3과 태그2의 시간 간격차 동안 대기한 후, 즉 t6일 때 패킷3을 출력한다.

이와 같이, 소스 기기에서의 원래 시간 간격에 맞추어 스트림 I/F를 통하여 출력함으로써 AV 디코더(10)에서 AV 스트림을 정확한 시간에 디코딩할 수 있도록 도와 준다. 만약, 이와 같은 태그를 사용하지 않는다면, AV 디코더(10)에서 오디오나 비디오를 재생할 때 실제 재생 속도에 맞게 재생되지 않는 문제가 발생할 수 있지만, 기기의 특성에 따라서 태그에 시간정보를 기록하지 않을 수는 있다.

한편, 상기 AV 스트림은 부호화 방식에 따라서 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어, MPEG, MPEG2, MPEG4, H. 264 등의 부호화 방식에 따라서 AV 스트림의 형식이 결정된다. 본 명세서에서는 이러한 AV 스트림의 예로서 MPEG2-TS를 이용하는 것으로 하여 설명할 것이다.

태그 생성부(131)에 의하여 태그가 부착된 형태는 도 13에 도시하는 바와 같다.

집합부(133; aggregator)는 멀티플렉서(132)로부터 전달되는 데이터를 일정단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 기능을 갖는다. 이때 입력되는 데이터는 태그가 붙어있는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있다. 집합부(133)에 의하여 일정단위로 모아 만들어지는 패킷의 구조는 도 14에 도시하는 바와 같다.

RTP 헤더 부착부(139)는 집합된(Aggregated) 데이터가 RTP 프로토콜을 지원할 경우에는 도 10과 같은 RTP 헤더를 삽입한다. RTP를 지원하지 않을 경우는 이 블록(139)은 바이패스된다. 각 필드의 의미는 RTP 프로토콜 규칙을 따른다. 도 10은 RTP 헤더의 자세한 내용을 도시한 것이다. RTP 헤더에는 버전 번호(V), 패딩(P), 확장 헤더의 유무(X), 마커 정보(M), 페이로드(PT), 시퀀스 번호, RTP 시간 스탬프, SSRC 식별자(Synchronization Source identifier), CRSC 식별자(Contributing Source identifier)의 각 필드가 마련되어 있다.

상기 RTP 시간 스탬프에 의하여 RTP 헤더 제거시에 처리시간의 제어가 실행되고, 실시간 처리 화상, 또는 음성의 재생 제어가 가능해진다.

UDP 헤더 부착부(140)는 RTP 헤더 부착부(139)에 의하여 전달되는 데이터, 또는 집합부(133)로부터 바이패스되어 직접 전달되는 데이터에 도 11에 나타낸 바와 같은 UDP 헤더를 붙인다. 각 필드의 의미는 UDP 헤더의 정의를 따른다. UDP는 커넥션 응답형의 서비스를 제공한 프로토콜이고, 간략한 헤더 구성을 갖는다. 도 11에 나타낸 바와 같이 UDP헤더에는, 16비트의 소스 포트 번호(source port number), 16비트의 목적지 포트 번호(destination port number), 데이터의 길이를 나타내는 16비트의 UDP 길이, UDP 패킷의 신뢰성을 보증하기 위한 UDP 체크섬(UDP checksum) 등의 필드를 갖는다. UDP는 이와 같이 간략한 구성을 갖기 때문에 오버헤드가 감소되고 제어가 간소화된다.

이와 같이, UDP는 최소의 오버 헤드로 데이터를 송수신할 수 있도록 설계되어 있다. 그 때문에, UDP 헤더에 들어가는 정보는, 상기 4가지의 간단한 필드뿐이고, TCP 등과 같이 패킷 순서를 식별하는 필드 등의 부가적인 정보를 포함하지 않는다. 따라서, 기본적으로 호스트 CPU(30)에서는 TCP/IP 패킷, UDP/IP 패킷을 모두 처리하지만, 본 발명에 따른 네트워크 I/F 카드(100)는 호스트 CPU(30) 만큼의 프로세싱 능력(processing power)를 갖지 못하므로 상대적으로 처리가 간단한 UDP/IP 패킷을 처리하는 것으로 한 것이다.

IP 헤더 부착부(141)는 UDP 헤더 부착부(140)로부터 전달되는 데이터에 도 12와 같은 IP 헤더를 붙인다. 각 필드의 의미는 IP 헤더의 정의를 따른다. 도 12는 IP 헤더의 자세한 내용을 도시한 것이다

IP 헤더에는, IPv4, IPv6 등의 버전을 나타내는 버전 필드, 헤더의 길이를 나타내는 헤더 길이 필드, 우선권 정보를 담는 TOS(Type of Service)필드, 패킷 길이 필드, 패킷 식별자 필드, IP 층에서의 데이터 분할(프레그먼트)에 관한 제어 정보로서의 플래그 필드, 분할된 장소를 나타내는 단편 오프셋 필드, 데이터가 파기 되기까지의 시간 정보를 나타내는 TTL(Time to Live) 필드, 상위층에서 이용되는 프로토콜(TCP, UDP 등)을 표시하는 상위 프로토콜 필드, 헤더의 에러를 체크하는 헤더 체크섬(header checksum) 필드, 그리고, 소스 기기의 IP 주소를 기록하는 소스 IP 주소 필드, 목적지 기기의 IP 주소를 기록하는목적지 IP 주소 필드가 마련되어 있다.

이 때 소스 IP 주소(source IP address)는 호스트 CPU에 의하여 IP 패킷에 기재되는 소스 IP 주소와 동일하다. 목적지 IP 주소(destination IP address)에는 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast), 또는 브로드캐스트(broadcast) 주소가 기록될 수 있다.

멀티플렉서(134)는 복수의 입력 중에서 하나를 선택하는 기능을 가진다. 여기서 복수의 입력은, 집합부(133)으로부터 전달되는 데이터(도 14참조)와, IP 헤더 부착부(141)로부터 전달되는 데이터(도 15참조)이다. 본 명세서에서, IP_H는 IP 헤더를, UDP_H는 UDP 헤더를, 그리고 RTP_H는 RTP 헤더를 각각 지칭하는 것으로 한다. 여기서, RTP_H는 RTP 프로토콜 지원하지 않는 경우에는 생략될 수 있다.

LS 헤더 부착부(135)는 도 17에서 나타내는 바 같이 IEEE 802. 2에 따른 LLC(Logical Link Control) 헤더 및 SNAP(Sub-Net Access Protocol) 헤더를 붙인다. 두 헤더는 합하여 8바이트의 크기를 갖는데, 이 두 헤더를 합한 것을 약칭하여 LS 헤더라고 명명한다.

본 발명에서, 보내고자 하는 데이터가 IP 패킷인지 Non-IP 패킷인지에 따라서, 그리고 목적지 기기의 최종 전달 방향이 호스트 I/F 방향인지 스트림 I/F 방향 인지에 따라서 4가지로 나뉘어진다.

먼저, IP 패킷을 호스트 I/F 방향으로 전송하고자 하는 경우에는 각 필드(field)는 RFC 1042(Request for Comments 1042)에 정의된 내용을 따른다. 따라서 종래에 IP 패킷을 전송하는 것와 같으므로, LS 헤더("DSAP/SSAP/cntl/Org/type" 필드)는 "AA/AA/03/000000/0800"의 값을 가질 수 있는데, 여기서, "AA/AA"는 패킷이 수신 기기의 호스트 I/F로 출력되어야 함을 의미하고, "0800"은 패킷의 종류 중 IP 패킷임을 의미한다.

만약, IP 패킷을 스트림 I/F 방향으로 전송하고자 하는 경우에는, "AA/AA" 대신에 새로이 정의하여, 예컨대, "CC/CC/03/000000/0800"으로 표시하여 기존의 인터넷 프로토콜과의 호환성을 유지하면서 IP 패킷을 스트림 I/F 방향으로 전송하는 것임을 나타낼 수 있다. IP 패킷에 LS 헤더를 붙이면 도 16의 (a)에서 나타낸 바와 같은 구조를 갖게 된다.

만약, 전달하고자 하는 데이터가 Non-IP 패킷이고, 이를 호스트 I/F 방향으로 전송하고자 하는 경우에 LS 헤더는, 예를 들면 "AA/AA/03/000001/f000"과 같이 표기하여 기존의 인터넷 프로토콜과의 호환성을 유지할 수 있다. 여기서, "f000"은 Non-IP 패킷을 전송하는 것임을 나타낸다.

만약, Non-IP 패킷을 스트림 I/F 방향으로 전송하고자 하는 경우에는, "CC/CC/03/000000/f000"과 같이 표시하여 Non-IP 패킷을 스트림 I/F 방향으로 전송하는 것임을 나타낼 수 있다. Non-IP 패킷에 LS 헤더를 붙이면 도 16의 (b)에서 나타낸 바와 같은 구조를 갖게 된다.

여기서, IP 패킷을 전달하는 것은 별 문제가 없지만, Non-IP 패킷을 AV 기기간에 전달하는 경우에는 IP 주소가 존재하지 않으므로 MAC 주소(도 18 참조)만을 이용하여 목적지 기기를 결정하게 된다. 이 경우에는 AV 기기간에 상대방 기기의 MAC 주소 정보를 미리 알고 있다는 것이 전제된다.

그런데, 사용자의 의도에 따라서 이 블록(135)은 바이패스(bypass)될 수 있다. 즉, LLC 헤더(LLC_H) 및 SNAP 헤더(SNAP_H)는 생략될 수 있다. 이와 같은 바이패스 모드(bypass mode), 즉 LLC 헤더 및 SNAP 헤더가 없는 경우에는 현재 전송하려는 패킷이 IP 패킷인지, Non-IP 패킷인지 구별할 수 없기 때문에, 패킷별로 스트림 I/F 또는 호스트 I/F를 지정하여 전송할 수 없다. 따라서, 바이패스 모드인 경우에는 목적지 기기에서 수신되는 패킷을 사용자의 정책에 따라서, 스트림 I/F 방향으로만 전달되거나, 호스트 I/F 방향으로만 전송될 수 있다.

버퍼(136)는 LS 헤더 부착부(135) 또는 멀티플렉서(134)로부터 입력되는 데이터를 일시 저장하는 장치이다. 버퍼(136)에 일시 저장된 데이터는, MAC 모듈(137)에서 생성되는 MAC 프레임의 페이로드(payload) 데이터로서 입력되게 된다. 버퍼(136)의 크기는 PHY 층(physical layer)의 특성과 호스트 I/F, 스트림 I/F를 통하여 입력되는 데이터의 비트율(bit-rate)에 따라서 결정된다. 버퍼(136)에 저장되는 패킷의 형태는 도 16의 (a) 또는, (b)와 같다.

MAC 모듈(137)은 MAC 층(MAC layer)에서 MAC 프레임을 생성하기 위한 동작을 제어한다. MAC 프레임은 도 18에서 나타내는 바와 같이, 도 16의 (a), 또는 (b)에 구조를 갖는 데이터가 MAC 프레임의 페이로드를 형성하고, 상기 페이로드와 MAC 헤 더가 결합하여 MAC 프레임이 된다. MAC 헤더는 MAC 프레임을 수신하는 기기의 MAC 주소를 기록하는 목적지 MAC 주소 필드와, MAC 프레임을 전송하는 기기의 MAC 주소를 기록하는 소스 MAC 주소 필드와, 그리고 길이 필드로서 구성된다.

PHY 모듈(138)은 PHY 층에서의 동작을 제어한다. 상기 MAC 프레임이 갖는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 이 신호를 네트워크, 즉 전송 매체(LAN 케이블, Air 등)를 통하여 타 기기에 전송한다. 본 발명에서는 MAC 층 및 PHY 층이 IEEE 802. 3 표준에 따른 유선 이더넷(Ethernet)을 따르는 것으로 하였지만, 이는 하나의 예에 불과하고, IEEE 802. 11x에 따른 MAC 층 및 PHY 층을 사용할 수도 있다.

한편, AV 기기(200)가 호스트 CPU(30)에 의하여 처리된 IP 패킷을 전송하고자 하는 경우에는 먼저, 버퍼(142)는 호스트 I/F를 통하여 전달되는 상기 IP 패킷을 일시 저장하였다가 MAC 모듈(137)에 제공한다. 그 후, 상기 IP 패킷은 MAC 모듈(137) 및 PHY 모듈(138)을 거쳐서 네트워크로 전송된다.

본 발명에 따른 전송장치(130)와 수신장치(160)을 함께 가지는 AV 기기(200)는 자신의 호스트 I/F를 통하여 입력되는 IP 패킷을 자신의 스트림 I/F를 통하여 MPEG2-TS의 형태로 출력할 수 있고, 반대로 자신의 스트림 I/F를 통하여 입력되는 MPEG2-TS를 자신의 호스트 I/F를 통하여 IP 패킷의 형태로 출력할 수 있다. 본 명세서에서는, 이와 같이 하나의 AV 기기(200)안에서 호스트 I/F와 스트림 I/F 간에 데이터를 변환하여 전송하는 것을 루프-백(loop-back)이라고 정의한다.

먼저, 호스트 I/F에서 스트림 I/F로 루프-백(loop back)하는 경우(이하 하향 루프-백이라고 함)를 살펴보면, 호스트 I/F를 통하여 입력되어 버퍼(142)에 저장된 IP 패킷은 MAC 모듈(137)로 입력되는 것이 아니라 루프-백하여 수신장치(160)의 LS 파서(164)로 입력된다. 그 후, 소정의 블록을 거친 후 스트림 I/F를 통하여 MPEG-TS로 출력된다. 상기 소정의 블록을 거치는 과정은 도 9의 수신장치(160)의 동작을 참조하면 된다.

다음, 스트림 I/F에서 호스트 I/F로 루프-백하는 경우(이하 상향 루프-백이라고 함)를 살펴보면, 스트림 I/F를 통하여 입력되는 MPEG2-TS는 상술한 바와 같이 전송장치(130)의 블록들을 거쳐서 버퍼(136)에 입력되는데, 버퍼(136)에 입력된 데이터는 루프-백하여 수신장치(160)의 LS 파서(164)로 입력될 수 있고, 그 후 버퍼(175)를 거쳐서 호스트 IF를 통하여 호스트 CPU(30)에 IP 패킷 형식으로 전달될 수 있다.

도 9는 수신장치(160)의 구성을 나타낸 블록도이다.

PHY 모듈(166)은 네트워크 I/F를 통하여 타 기기로부터 전송된 아날로그 신호가 담고 있는 IP 패킷 또는 Non-IP 패킷을 복원한다. 그리고, MAC 모듈(165)은 상기 패킷의 MAC 헤더를 제거한다.

LS 파서(164)는 MAC 헤더가 제거된 패킷에서 LLC 헤더 및 SNAP 헤더가 있으면, 그 헤더 정보를 판독하여, IP 패킷인지, Non-IP 패킷인지 여부와, 호스트 I/F로 전달할 패킷인지, 스트림 I/F로 전달할 패킷인지를 판별한다. LLC 헤더의 DSAP/SSAP 필드의 값이 "AA/AA"이면 호스트 I/F로, "CC/CC"이면 스트림 I/F로 전달할 패킷임을 각각 표시한다. 또한 SNAP 헤더의 type 필드이 값이 "0800"이면 IP 패 킷임을, "f000"이면 Non-IP 패킷임을 각각 나타낸다.

이와 같이, 호스트 I/F로 전달할 패킷인지, 스트림 I/F로 전달할 패킷인지는 매 패킷마다 상기 종류 필드 값을 조절함으로써 변경할 수 있다. 만약 LLC 헤더 및 SNAP 헤더가 없는 경우에는 사전에 지정된 위치로 보낼 수 있는데, 기본적으로는 호스트 I/F로 보내는 것으로 한다.

또한, LS 파서(164)는 MAC 모듈(165)뿐만이 아니라 자신이 속하는 기기의 전송장치(130)로부터 전송 데이터를 루프-백으로 전달받을 수도 있다.

자세히 보면, 루프-백이 있는 경우에 전송장치(130)의 버퍼(136)으로부터 전송 데이터를 전달받아, LLC 헤더 및 SNAP 헤더 정보를 판독("AA/AA"인지 "CC/CC"인지를)하고 그에 따라서 호스트 I/F로 전달될 데이터인지(상향 루프-백 인지), 스트림 I/F로 전달될 데이터인지(하향 루프-백 인지)를 알아낸다.

이와 같이 LS 파서(164)는 전달 받은 데이터의 전달 방향에 따라서 상기 데이티를 호스트 I/F 방향 또는 스트림 I/F 방향으로 전달하면 되고, 상기 전달 받은 데이터가 루프-백 경로로 들어온 것인지, 다른 AV 기기로부터 네트워크를 통하여 전달된 것인지는 구별할 필요가 없는 것이다.

LS 헤더 제거부(163)는 LS 파서(164)로부터 전달되는 데이터에서 LLC 헤더 및 SNAP 헤더를 제거한 후, IP 헤더가 있는 경우에는 상기 헤더가 제거된 데이터를 IP 헤더 제거부(173)로 보내고, IP 헤더가 없는 경우에는 상기 헤더가 제거된 데이터에 존재하는 태그가 'NULL'인지를 판단한다. 판단 결과, 'NULL'이 아니면 태그, 즉 시간 스탬프가 이미 기록되어 있으므로, 바로 버퍼(162)에 저장하고, 'NULL'이 면 멀티플렉서(170)를 통하여 태그 기록부(169)에 전달한다.

IP 헤더 제거부(173)는 상기 LS 헤더 제거부(163)으로부터 전달되는 데이터, 즉 IP 패킷의 IP 헤더를 판독하여 목적지 IP 주소가 자신이 속하는 기기의 IP 인지 주소와 일치하는지를 확인하고 일치하면 상기 IP 패킷에서 IP 헤더를 제거한다.

UDP 헤더 제거부(172)는 IP 헤더가 제거된 데이터(이하, IP 페이로드라 함)의 UDP 헤더를 판독하여 목적지 포트가 자신의 포트인지를 확인하고 자신의 포트가 맞으면 UDP 헤더를 제거한다. 그리고, UDP 헤더가 제거된 데이터(이하, UDP 페이로드라 함)에 RTP 헤더가 존재하는가를 판단하여, RTP 헤더가 존재하면 상기 UDP 페이로드를 RTP 헤더 제거부(171)로 전송한다. RTP 헤더가 존재하지 않는 경우에는 상기 UDP 페이로드에 존재하는 태그가 'NULL'이면 상기 UDP 페이로드를 멀티플렉서(170)를 통하여 태그 기록부(169)로 전달하고, 'NULL'이 아니면 멀티플렉서(168)을 통하여 버퍼(162)로 전달한다.

RTP 헤더 제거부(171)는 상기 UDP 페이로드에 대하여 지정된 크기의 RTP 헤더를 제거하고 그 결과 데이터를 멀티플렉서(170)를 통하여 태그 기록부(169)로 전달한다. 이 때, RTP 헤더(도 10 참조) 중의 RTP 시간 스탬프(time stamp)는 태그 기록부(169)로 전달된다.

에러 체크부(174)는 IP 헤더 제거부(173), UDP 헤더 제거부(172), 및 RTP 헤더 제거부(171)로부터 에러 정보를 입력받아 에러가 있는지 여부를 검사한다. 만약 에러가 발생하면 이에 해당하는 데이터를 제거할 수도 있고, 에러를 무시하고 그냥 전송할 수도 있다. 이러한 에러 정보에는 시퀀스 번호, UDP 체크섬, IP 헤더 체크 섬 등이 있다.

태그 기록부(169)는 태그가 'NULL'인 데이터에 소정의 단위 바이트, 예를 들면 MPEG2-TS의 경우 188바이트마다 필요한 태그를 붙여 주는 기능을 제공한다. 태그 생성에 사용되는 알고리즘은 여러 가지 방식이 있을 수 있다. 본 발명에서는 3가지 방식의 예를 들어 설명한다.

하나는 로컬 클럭을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하여 태그되는 패킷 바이트에 해당되는 시간 값을 계산하여 이를 태그에서 사용한다. 즉, 예를 들어 188바이트의 경우 로컬 클럭으로 입력되는 비트율을 27Mhz 클럭으로 환산하여 188바이트마다의 증가분을 더하여 태그를 생성한다.

또 다른 방법은 수신되는 데이터가 참조 클럭(reference clock) 정보를 가지고 있을 경우 이 참조 클럭을 검출하고 이 기간에 포함되는 데이터에 대하여 균등한 시간을 분배하는 방식으로 태그 내의 시간 정보를 생성한다.

또 다른 방법으로, 상기 RTP 헤더 제거부(171)로부터 전달되며 RTP 헤더에 포함되는 RTP 시간 스탬프(도 10 참조)를 활용하는 방법이 있다. 이 경우, RTP 시간 스탬프의 참조 클럭(reference clock)을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하고, 이를 바탕으로 태그 시간 스탬프 기준 클럭으로 표현하여 각 태그를 생성할 수도 있다. 이와 같은 알고리즘의 선택은 사용자에 의하여 또는 디폴트(default) 값에 의해 자동으로 선택될 수 있다.

태그 기록부(169)에 의하여 태그가 기록된 데이터는 멀티플렉서(168)를 통하여 버퍼(162)로 전달되어 저장된다.

시간 스탬프 비교부(167)는 로컬 클럭을 받아 증가하는 카운터를 가지며 처음에는 외부에서 제공되는 시간 스탬프로 초기화될 수 있다. 이 값은 버퍼(162)에 저장되어 있는 태그 값과 비교되어 양자가 일치하는 시간에 태그 제거부(161)로 전송된다.

태그 제거부(161)는 버퍼에 저장된 데이터에 존재하는 태그를 제거하고 상기 태그가 제거된 데이터 즉, MPEG2-TS를 스트림I/F의 출력 형태에 맞추어 출력한다.

본 명세서에서, 도 7 및 도 9에 나타난 구성요소는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어를 의미하며, 각 구성요소는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 상기 구성요소는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 상기 구성요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 상기 구성요소는 소프트웨어 요소들, 객체지향 소프트웨어 요소들, 클래스 요소들 및 태스크 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 상기 구성요소들로 결합되거나 추가적인 구성요소들로 더 분리될 수 있다.

도 19는 네트워크 I/F 카드 중 전송장치(130)에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 스트림 I/F로 AV 스트림이 입력된다(S9). 태그 생성부(131)에서는 상 기 AV 스트림에 AV 스트림의 시간정보를 기록하는 태그 정보를 부착한다(S10). 상기 태그 정보에는 클럭에 의한 카운트 값 또는 'NULL'이 기록된다.

집합부(133)에서는 상기 스트림 데이터를 일정 단위로 집합하여 하나의 패킷을 만든다(S11). 그리고, 상기 패킷을 IP 패킷의 형태로 전송할지, Non-IP 패킷의 형태로 전송할지를 판단하여(S12), 후자의 경우에는 S17 단계로 진행한다.

전자의 경우에는 RTP를 사용하면(S13의 예) RTP 헤더 부착부(139)를 이용하여 RTP 헤더를 부착한다(S14). 그리고, UDP 헤더 부착부(140)을 이용하여 UDP 헤더를 부착하고(S14), IP 헤더 부착부(141)를 이용하여 IP 헤더를 부착한다(S16).

그 다음, LS 헤더를 사용한다면(S17의 예) LS 헤더 부착부(135)를 통하여 LLC 헤더 및 SNAP 헤더를 부착하고(S18), 상향-루프백 할 것인가를 판단한다(S19). LS 헤더를 사용하지 않는다면(S17의 아니오) 그대로 S19로 진행한다.

상향 루프백을 하고자 하는 경우에는(S19의 예), 순서도의 흐름에 따라 S11 단계에서 생성된 데이터, S16 단계에서 생성된 데이터, 또는 S18 단계에서 생성된 데이터를 수신장치(160)의 LS 파서(164)로 입력한다(S22). LS 파서(164)로 입력된 후의 과정은 도 20의 S32 단계 이후를 참조하면 된다.

상향 루프백을 하지 않는 경우에는(S19의 아니오) MAC 모듈(137)에 의하여 MAC 프레임을 생성하고(S20), 이를 PHY 모듈(138)에 의하여 네트워크 상으로 전송한다(S21).

도 20은 네트워크 I/F 카드 중 수신장치(160)에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저 수신장치(160)에서의 동작은 네트워크로부터 데이터를 수신하거나(S30), 전송장치(130)로부터 루프백을 통하여 데이터를 수신하는 과정에서 시작된다(S29). S29단계로부터 시작된 경우에는 바로 S32 단계로 진행한다.

S30단계로부터 시작된 경우에는 먼저 MAC 모듈(165)에 의하여 MAC 헤더를 제거한다(S31). 다음, LS 헤더가 없으면(S32의 아니오), MAC 헤더가 제거된 데이터를 호스트 I/F로 출력한다(S46).

만약, LS 헤더가 있으면(S32의 예) LS 파서(164)에 의하여 LS 헤더를 판독한 후 LS 헤더 제거부(163)을 통하여 LS 헤더를 제거한다(S33). 상기 LS 헤더를 판독한 내용에서 스트림 I/F 방향으로의 전송인 경우(S34의 아니오)에는 S46 단계로 진행한다.

만약, LS 헤더를 판독한 내용에서 호스트 I/F 방향으로의 전송인 경우(S34의 예)에는, IP 헤더가 존재하는가를 판단하여(S35), IP 헤더가 존재하지 않으면(S35의 아니오) 태그 값이 'NULL'인가를 판단한다(S36). 태그 값이 'NULL' 이면 태그를 새로이 생성, 기록하여야 하므로 S41 단계로 진행하고, 태그 값이 'NULL'이 아니면 이미 시간 스탬프가 존재하므로 바로 S42 단계로 진행한다.

상기 S35의 판단 결과, IP 헤더가 존재하면(S35의 예), 에러 체크부(174)를 통하여 IP 패킷의 에러 체크를 수행하고(S37) 에러가 없으면 IP 헤더를 제거한다(S37). 그리고, 상기 IP 헤더가 제거된 데이터에 대하여 에러 체크부(174)를 통하여 에러 체크를 수행하고 에러가 없으면 IP 헤더를 제거한다(S38).

또한, 상기 UDP 헤더가 제거된 데이터에 RTP 헤더가 존재하는가를 판단하여(S39), RTP 헤더가 존재하면(S39의 예) RTP 헤더를 판독한 후 RTP 헤더를 제거한다(S40), 그리고 태그 기록부(169)에 의하여 소정의 시간 스탬프를 기록한다(S41). RTP 헤더가 존재하지 않으면(S39의 아니오) 바로 S41 단계로 진행한다.

태그 기록부(169)에 의하여 기록된 시간 스탬프 또는 원래부터 태그에 기록되어 있던 시간 스탬프의 값을 읽어서 이를 로컬 클럭에 의한 시간과 비교하여(S42) 일치하면(S43의 예), 상기 시간 스탬프 즉 태그를 제거하고(S44), 상기 태그가 제거된 AV 스트림을 스트림 I/F를 통하여 출력한다(S45).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명에 따르면, 네트워크 I/F 카드가 다양한 프로토콜 및 인터페이스를 지원하게 함으로써 IP 네트워크 기기와 Non-IP 네트워크 기기를 보다 효율적으로 연결할 수 있으며, 특히 DHWG를 따르는 홈 디지털 기기를 보다 간단하고 경제적으로 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 별도의 호스트 CPU를 사용하지 않고서도, 네트워크 I/F 층에서 IP 패킷과 AV 스트림을 처리함으로써 기기의 시스템 자원을 보다 효율적으 로 사용할 수 있다.

Claims

호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 호스트 인터페이스와, AV 디코더/인코더와 접속하는 스트림 인터페이스와, 네트워크와 접속하는 네트워크 인터페이스를 구비한 네트워크 인터페이스 카드에 있어서,

상기 스트림 I/F를 통하여 입력되는 AV 스트림에 AV 스트림의 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부가하는 태그 생성부;

상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 집합부; 및

상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 LS 헤더 부착부를 포함하는 전송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제1항에 있어서, 상기 전송장치는

상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하기 위하여,

상기 패킷에 UDP 헤더를 부착하는 UDP 헤더 부착부; 및

상기 UDP 헤더가 부착된 패킷에 IP 헤더를 부착하여 이를 상기 LS 헤더 부착부에 제공하는 IP 헤더 부착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제1항에 있어서,

상기 패킷의 종류는 SNAP 헤더의 type 필드를 이용하여 표시하고, 상기 패킷의 전송 방향은 LLC 헤더의 DSAP 필드와 SSAP 필드를 이용하여 표시하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제1항에 있어서,

상기 패킷의 전송 방향은 상기 호스트 I/F 방향과 상기 스트림 I/F 방향으로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제1항에 있어서,

상기 태그는 클럭생성부에 의하여 제공되는 소정의 클럭에 의한 카운트 값으로서 기록되는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
호스트 CPU와 연결된 통신 버스에 접속하는 호스트 인터페이스와, AV 디코더/인코더와 접속하는 스트림 인터페이스와, 네트워크와 접속하는 네트워크 인터페이스를 구비한 네트워크 인터페이스 카드에 있어서,

소정의 헤더를 판독하여, 입력되는 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향을 판별하는 LS 파서;

상기 입력되는 패킷에서 상기 소정의 헤더를 제거하는 LS 헤더 제거부;

상기 헤더가 제거된 패킷의 태그가 없는 경우에는 소정의 단위 바이트마다 시간 스탬프를 생성하여 이를 붙여 주는 태그 기록부; 및

상기 시간 스탬프에 해당하는 시각에 상기 헤더가 제거된 패킷을 제공받아 상기 제공된 패킷에 존재하는 태그를 제거함으로써 AV 스트림을 생성하고, 상기 생성된 AV 스트림을 스트림 I/F를 통하여 출력하는 태그 제거부를 포함하는 수신장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제6항에 있어서, 상기 수신장치는

상기 입력되는 패킷의 종류가 IP 패킷인 경우의 처리를 위하여,

상기 패킷의 IP 헤더를 제거하는 IP 헤더 제거부; 및

상기 IP 헤더가 제거된 패킷에서 UDP 헤더를 제거하여 태그 기록부에 제공하는 UDP 헤더 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제6항에 있어서, 상기 수신장치는

상기 입력되는 패킷의 종류가 IP 패킷인 경우의 처리를 위하여,

상기 패킷의 IP 헤더를 제거하는 IP 헤더 제거부;

상기 IP 헤더가 제거된 패킷에서 UDP 헤더를 제거하는 UDP 헤더 제거부; 및

상기 UDP 헤더가 제거된 패킷에서 RTP 헤더를 제거하여 태그 기록부에 제공하는 RTP 헤더 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제6항에 있어서, 상기 태그 기록부는

로컬 클럭을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하여 태그되는 패킷 바이트에 해당되는 시간 값을 계산하여 이를 시간 스탬프로 생성하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제6항에 있어서, 상기 태그 기록부는

상기 헤더가 제거된 패킷이 참조 클럭 정보를 가지고 있을 경우 이 참조 클럭을 검출하고 이 기간에 포함되는 데이터에 대하여 균등한 시간을 분배하는 방식으로 태그 내의 시간 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
제8항에 있어서, 상기 태그 기록부는

상기 RTP 헤더 제거부로부터 전달되며 RTP 헤더에 포함되는 RTP 시간 스탬프의 참조 클럭을 기준으로 입력되는 비트율을 계산하고, 이를 바탕으로 태그 시간 스탬프 기준 클럭으로 표현하여 각 태그를 생성하는 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드.
(a) 스트림 I/F로 입력되는 AV 스트림에 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부착하는 단계;

(b) 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패 킷을 만드는 단계;

(c) 상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하려는 경우에는 상기 패킷에 UDP 헤더 및 IP 헤더를 부착하는 단계;

(d) 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 단계; 및

(e) 상기 헤더가 부가된 패킷에 MAC 헤더를 부가하여 MAC 프레임을 생성하고 이를 네트워크 상으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 전송 방법.
(a) 스트림 I/F로 입력되는 AV 스트림에 시간정보를 기록하는 태그를 생성하여 부착하는 단계;

(b) 상기 태그 정보가 생성된 AV 스트림을 소정의 단위로 모아서 하나의 패킷을 만드는 단계;

(c) 상기 AV 스트림을 IP 패킷으로 전환하여 전송하려는 경우에는 상기 패킷에 UDP 헤더 및 IP 헤더를 부착하는 단계;

(d) 상기 패킷에 전송할 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향에 관한 정보를 담은 소정의 헤더를 생성하여 부가하는 단계; 및

(e) 상기 헤더가 부가된 패킷을 상향 루프-백 경로로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 전송 방법.
(a) 소정의 헤더를 판독하여, 입력되는 패킷의 종류와 패킷의 전송 방향을 판별하는 단계;

(b) 상기 입력되는 패킷에서 상기 소정의 헤더를 제거하는 단계;

(c) 상기 판독결과 패킷의 전송 방향이 호스트 I/F 방향인 경우에는 호스트 I/F를 통하여 상기 소정의 헤더가 제거된 패킷을 출력하는 단계;

(d) 상기 헤더가 제거된 패킷의 태그가 없는 경우에는 소정의 단위 바이트마다 시간 스탬프를 생성하여 이를 붙여 주는 단계; 및

(e) 상기 시간 스탬프에 해당하는 시각에 상기 헤더가 제거된 패킷을 제공받아 상기 제공된 패킷에 존재하는 태그를 제거함으로써 AV 스트림을 생성하고, 상기 생성된 AV 스트림을 스트림 I/F를 통하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 수신 방법.
제14항에 있어서,

상기 판독결과 패킷의 전송 방향이 스트림 I/F 방향인 경우에는 상기 소정의 헤더가 제거된 패킷에 IP 헤더가 존재하면 IP 헤더 및 UDP 헤더를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스 카드에서의 데이터 수신 방법.