시스템은 비디오와 오디오 파트에서 만든 elementary stream을 저장, 전송 하기 위해 패킷화 하는 과정

이 과정은 크게 두가지로 나뉨

program stream : 저장 매체에 저장하기 위한 용도

transport stream : 네트워크에서의 전송 또는 방송을 위한 용도


MPEG1 표준 : 저장매체를 목표로 하기 때문에 프로그램 스트림에 사용

MPEG2 표준 : 프로그램 스트림과 트랜스포트 스트림 모두 포함


시스템 코딩 : 압축된 오디오나 비디오 스트림뿐만 아니라 필요에 따라 사용자 데이터를 다중화하여 전송 또는 저장에 적합하도록 만드는 포장(data formatting)

다중화 : 복수개의 elementary stream을 하나의 단일 스트림으로 묶어 저장 또는 전송 등의 응용에 적합하도록 하는 방법을 제시

신택스 : 포장(data formatting)칙하는 규칙


시스템 코딩시 이와 같은 규칙(신택스 규정)에 따라 시스템 비트 스트림을 만들어야 하며, 시스템 디코더는 이 규칙으로 만들어진 스트림을 디코딩 할 수 있어야 함


시스템 인코더는 다음 5가지 동작을 효율적으로 수행 할 수 있는 방법을 제공

- 동기화 : 복수개의 elementary stream도 디코딩 시 각 elementary stream 디코더 상호간의 동기를 맞추어 재생 가능 하도록 함

- 다중화 : 복수개의 elementary stream을 하나으 디나일 스트림으로 묶어 저장, 전송 할 수 있게 함

- 버퍼 초기화 : 디코딩 초기 동작 시 버퍼의 초기 동작 레벨을 맞추어 줌

- 버퍼 관리 : elementary stream 디코더의 버퍼 레벨제어를 효율적으로 수행하도록 하여 디코더 단의 모든 버퍼에서 underflow나 overflow가 발생하지 않도록 함

- 시간규정 : 각 elementarry stream 이나 프로그램마다 시간을 나타내는 값을 삽입하여 효율적으로 재생할 수 있도록 함


패킷 : 보통 header와 유료부하(payload)로 이루어짐


elementary stream이 패킷화(packetizing)된 것을 PES(packetized elementary stream) patket이라 함

이 과정에서 유료부하 부분에는 스트림이 일정한 길이로 잘려서 삽입되며, header에는 시간정보, 주소, 꼬리표 등 유용한 정보가 들어감


인코딩 : 압축된 오디오, 비디오 스트림들을 묶어 결합 + 디코딩 과정에서 디코딩 된 스트림들의 동기를 맞추어 재생하기 위한 변수들

인코딩의 2가지 형태

- TS : transport stream(전송 목적)

- PS : program stream(저장 목적)


TS : 일련의 TS packet으로 구성되는데 TS packet들은 각각의 길이가 188byte로 일정(전송 시 에러가 날수도 있어 형식을 정함)함

PS : 일련의 pack으로 구성되는데 전송 에러가 거으 이벗는 저장매체에 사용. 때문에 압축 또는 복원등에 적합한 방식. 인코딩시 추가된 시간정보와 디코더단의 클럭제어 과정을 통해 동기를 맞춤. 또한 디코딩 시 버퍼 제어도 적절히 수행되어 버퍼의 underflow나 overflow를 방지


TS stream과 PS stream간으 시아호 변환은 PES packet의 형태로 수행. PS/TS packet의 header부분에는 스트림간의 상호변환시 필요한 정보나 표 등이 있음.


TS, PS stream 비교 : TS packet의 길이는 항상 188byte로 동일한 반면, PS stream은 일련의 pack으로 구성되는데 pack의 길이가 가변적이고 보통 TS packet의 길이보다 훨씬 김.

TS packet의 장점 : Packet의 길이가 동일하면서 짧기 때문에 다중화(multiplexing), 재다중화(re-multiplexing) 및 역다중화(demultiplexing) 또는 수신기 제작 등에 있어서 용이하고 ATM에서 셀의 분실(cell loss)와 같은 전송 오차시의 손실이 적음


TS packet(188byte)은 4개의 ATM cell(53byte)로 변환

ATM cell(53byte)중 5byte의 head와 1byte AAL(ATM Adaptation Layer) 사용 후 남은 47byte를 유료부하로 사용


PS stream의 경우에는 pack header와 pack으로 구성

pack은 여러 개의 PES packet으로 구성

Pack의 유료부하에는 PES packet의 형태가 유지되므로 소프트웨어를 이용한 스트림의 처리에 적합

MPEG1의 system multiplex/demultiplex방식을 이용하는 시스템과 호환성이 있음


PES packet : header와 유료부하로 구성

header에는 유료 부하에 있는 데이터 특성 및 전체 스트림을 구성하는 모든 정보가 있기 때문에 header만을 이용하여 다른 스트림의 변환이나 재다중화동작등을 능률적으로 수행함


PES packerizer : Elementary stream을 입력받아 TS/PS stream의 구성에 맞추어 적절히 PES header 생성 후 header의 내용과 부합하도록 유료부하 구성하여 packet을 생성하는 과정(video와 audio로 나뉨)


PSI(프로그램 구성정보)는 4개의 테이블로 구성 됨

- PAT(Program Association Table) : 프로그램을 구성하고 있는 program element들에 관한 정보

- PMT(Program Map Table) : 프로그램을 구성하고 있는 program element들에 관한 정보

- NIT(Network Information Table) : 전송네트워크에 대한 규정값들

- CAT(Conditional Access Table) : 조건부 수신이 필요한 경우 스크램블링 혹은 사적인 스트림(private stream)에 관한 것

회선 교환 방식(Circuit Switching)
  - 음성 전화망과 같이 메시지가 전송되기 전에 발생지에서 목적지까지 물리적 통신 회선 연결이 선행되어야 하고
     이 물리적 연결이 정보 전송이 종료될 때 까지 계쏙 유지되는 교환방식
  - 쉽게말해 전화를 걸어 서로 연결되면 데이터 전송이 완료 될때까지 다른 간섭을 받지 않는 의미와 같음

회선 교환 방식의 특징
  - 전보량이 많을 때와 파일 전송 등의 긴 연속적인 메시지 전송에 적합
  - 고정 대역폭을 사용하고 각 전문은 동일한 물리적 경로에 따름
  - 일단 통신경로가 설정되면 데이터의 형태, 부로, 전송제어 절차 등에 의한 제약을 받지 않음
  - 일대일 정보통신에 좋음

회선 교환 방식 통신 과정
  - 호(Call) 설정 → 데이터 전송 → 호(Call)해제



메시지 교환 방식(Message Switching)
  - 하나의 메시지 단위로 축척(저장) 후 전달(store-and-forward) 방식에 의해 데이터를 교환하는 방식
  - 메시지 축척 후 교환 방식

메시지 교환 방식의 특징
  - 수신측이 준비 안 된 경우에도 지연 후 전송이 가능(따라서 응답시간이 느리다)
  - 각 메시지마다 전송 경로가 다르고 수신 주소를 붙여서 전송
  - 전송 지연 시간이 가장 길다(저장 해 놓았다가 받을 수 있을때까지 기다렸다가 보내기 때문)
  - 응답시간이 느려서 대화형 데이터 전송에는 부적합



패킷교환 방식(Packet Switching)
  : 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식(인터넷)

  * 패킷(Packet)
    : 일정한 데이터를 보내기 위해 정해진 크기의 비트 수로 나눈 다음 정해진 형식에 맞추어 만들어진 데이터 블록

패킷교환 방식의 특징
  - 패킷을 일시 저장(주기억장치에 저장)했다 수신처에 따라 적당한 경로를 선택해서 전송(Store-and-Forward)
  - 모든 사용자간에 빠른 응답 시간을 제공
  - 가상 회선 방식과 데이터그램 방식이 있음

  1. 가상 회선 방식
    - 송수신국 사이에 논리적 연결이 설정됨
    - 통신과정 : 호(Call) 설정 → 데이터(패킷) 전송 → 호(Call) 해제
    - 별도의 호 설정 과정이 있다는 것이 회선 교환 방식과의 공통점임
    - 패킷의 발생 순서대로 전송

  2. 데이터그램 방식
    - 데이터의 전송 시에 일정 크기의 데이터 단위로 쪼개어 특정 경로의 설정 없이 전송되는 방식
    - 수신 측에서 도착한 패킷들의 순서를 재정리해야 함
    - 쉽게말해 데이터를 쪼개어 전송하고 순서 없이 수신 후 재정리 하는 방식을 말한다.

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