KR101030683B1 - Video Data Interface Device and Method - Google Patents
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Abstract
비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 장치는 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼를 포함하는 송신 인터페이스 장치; 및 비디오 데이터 수신단에 장착되며, 상기 송신 인터페이스 장치로부터 수신되는 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터 수신단에 제공하고 상기 수신되는 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 채널 상태 리포터를 포함하는 수신 인터페이스 장치를 포함한다. 개시된 장치에 의하면, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있으며, 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다. Disclosed are a video data interface device and method. The disclosed apparatus includes a transmission interface device mounted to a video data transmitting end and including a data cropper for cropping a portion of the video data corresponding to channel state information; And receiving the video data received from the transmission interface device and providing the received video data to the video data receiving end, and receiving the channel state information including a transmission rate and a bit error ratio (BER) for the received video data. And a reception interface device including a channel state reporter providing the transmission interface device. According to the disclosed apparatus, video data can be transmitted while maintaining the quality of a video service even if other media than HDMI cable is used, and video data can be transmitted while maintaining stable QoS through data cropping.
HDMI, 크로핑 HDMI, Cropping
Description
본 발명은 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 QoS(Quality of Service)를 유지하면서 비디오 데이터를 송수신할 수 있도록 한 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a video data interface device and method, and more particularly, to a video data interface device and method for transmitting and receiving video data while maintaining a quality of service (QoS).
다양한 멀티미디어 방송 수신 장치, 재생 장치 및 표시 장치들의 발전에 따라 복잡한 멀티미디어 관련 장치들 사이의 신호 선로 연결을 간편화하면서도 고품질의 정보들을 제공할 수 있도록 하는 인터페이스 관련 기술 역시 발전하고 있다. With the development of various multimedia broadcasting receivers, playback devices, and display devices, interface-related technologies for simplifying signal line connections between complex multimedia related devices and providing high quality information are also being developed.
컴퓨터 또는 DVD 플레이어와 같은 장치와 표시 장치와의 연결을 위해 DVI(Digital Video Interface)가 널리 사용되었으며, 이러한 DVI를 기반으로 하여 보다 멀티미디어 신호 전송에 적합하도록 개발된 HDMI(High Definition Multimedia Interface)가 상용화되어 사용되고 있다. DVI (Digital Video Interface) is widely used to connect devices such as computers or DVD players with display devices, and High Definition Multimedia Interface (HDMI), which is developed for more multimedia signal transmission based on such DVI, is commercially available. It is used.
HDMI는 비압축된 디지털 오디오/비디오 데이터를 전송할 수 있는 멀티미디어 인터페이스로, 컴퓨터, 디지털 텔레비전, DVD, Blu-ray 디스크 플레이어 등의 생활 가전 기기들 사이에서 인터페이스를 제공한다. HDMI is a multimedia interface that can transmit uncompressed digital audio / video data, providing an interface between consumer electronic devices such as computers, digital televisions, DVDs, and Blu-ray disc players.
도 1은 일반적인 HDMI 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general HDMI system.
도 1을 참조하면, 일반적인 HDMI 시스템에서는 4개의 고속 채널(100, 102, 104, 106)과 2개의 저속 채널(108, 110)이 사용된다. 고속 채널은 세 개의 TMDS(Transition Minimized Differential Signal) 채널(100, 102, 104)과 하나의 TMDS 클록 채널(106)을 포함하고, 저속 채널은 디스플레이 데이터 채널(Display Data Channel: DDC, 108) 및 CEC(Consumer Electronics Control, 110) 채널을 포함한다. Referring to FIG. 1, four high-
TMDS는 고속 직렬 데이터를 전송하는 방식으로 유선상의 전자파 장애를 줄여준다. TMDS 화속 클록 속도 범위는 HDMI 1.3a 표준을 기반으로 25MHz에서 340MHz이며, 한 TMDS 데이터 채널에서 화소 클록당 10비트가 전송되므로 데이터 전송률 범위는 250Mbps에서 3.4Gbps이다. 총 3개의 TMDS 채널이 존재하므로 최대 데이터 전송률은 10.2Gbps이며, 이는 1920x1080p 이상의 고화질 HDTV 신호를 전송 가능하게 한다. TMDS reduces wired electromagnetic interference by transmitting high-speed serial data. The TMDS fire rate clock rates range from 25MHz to 340MHz based on the HDMI 1.3a standard, with data rates ranging from 250Mbps to 3.4Gbps, with 10 bits per pixel clock transmitted on one TMDS data channel. Since there are three TMDS channels in total, the maximum data rate is 10.2Gbps, which enables the transmission of high-definition HDTV signals of 1920x1080p or higher.
오디오 데이터 및 기타 데이터의 전송의 경우 HDMI 표준은 BCH 오류 정정 코드를 사용한다. 그러나, 비디오 데이터 전송과 관련하여 HDMI 표준은 별도의 오류 정정 기법을 정의하지 않는다. 다만, HDMI 표준의 비디오 데이터를 전송하는 매체(예를 들어, HMDI 케이블)에 대해 최소 10-9TMDS 기호 오류율(Character Error Rate)을 보장할 수 있는 설계와 구현을 요구한다. 비디오 데이터 전송 시 TMDS 기호는 하나의 화소 데이터와 동일하며 기호당 30비트이므로 최소 3x10-11 비트 오류 율(Bit Error Rate: BER)을 보장하여야 한다. For the transmission of audio data and other data, the HDMI standard uses a BCH error correction code. However, with regard to video data transmission, the HDMI standard does not define a separate error correction technique. However, it requires a design and implementation that can guarantee at least 10 -9 TMDS Character Error Rate for a medium (eg, HMDI cable) that transmits video data of the HDMI standard. When transmitting video data, TMDS symbol is the same as one pixel data and 30 bits per symbol must ensure minimum 3x10 -11 bit error rate (BER).
다양한 프로토콜 및 매체가 호환되어 사용되는 디지털 컨버전스(Convergence)로 인해 HDMI 데이터는 종래에는 HDMI 케이블을 통해 전송되는 것이 일반적이었으나, 향후에는 무선, Ethernet LAN 등 다양한 매체를 통해 전송될 것이 요구되고 있으며, 특히 HDMI 데이터의 무선 전송은 불편한 유선 케이블을 제거할 수 있다는 사용자 편리성 측면에서 주목받으며 활발히 연구되고 있다. Due to digital convergence in which various protocols and media are used interchangeably, HDMI data has conventionally been transmitted through an HDMI cable, but in the future, it is required to be transmitted through various media such as wireless and Ethernet LAN. Wireless transmission of HDMI data has been actively studied and attracted attention in terms of user convenience of eliminating an inconvenient wired cable.
HDMI 케이블 이외의 매체가 HDMI 데이터 전송 시 사용될 경우 여러 문제가 발생한다. 매체의 특성에 따라 데이터 대역폭(Bandwidth) 및 처리용량(Throughput)이 변하여 HDMI의 데이터 전송이 제한적일 수 있다. 또한 HDMI 케이블이 매체로 사용되지 않기 때문에 표준에서 제시한 BER을 보장할 수 없다. BER이 보장되지 않을 경우 사용자가 체험하게 되는 비디오 서비스 품질은 낮을 수밖에 없다.If a medium other than an HDMI cable is used to transmit HDMI data, various problems will occur. Depending on the characteristics of the medium, data bandwidth and throughput may change, thereby limiting data transmission of the HDMI. In addition, because the HDMI cable is not used as a medium, the BER given in the standard cannot be guaranteed. If the BER is not guaranteed, the quality of video service experienced by the user is low.
일반적으로 비디오의 경우 방대한 데이터양 때문에 압축부호화 되어 전송되며, 사용되는 매체의 용량, 채널상태에 따라 다양한 변환 코덱(Codec)을 적용하는 Transcoding 기법을 통해 비디오의 품질을 조절하여 사용자의 서비스 만족도를 충족시킬 수 있다. 하지만 시간이 중요한 어플리케이션(Time Critical Application)에서는 압축부호화 할 때 소요되는 시간을 줄이기 위해 비디오가 비압축 형태로 전송되기도 한다. HDMI와 같이 비압축 형태의 비디오를 전송해야 하는 경우 순수한 Raw 데이터의 전송이므로 적용 가능한 코덱 자체가 없다.In general, video is compressed and transmitted due to the huge amount of data, and the video quality is controlled through a transcoding technique that applies various conversion codecs according to the capacity of the medium and the channel state. You can. However, in time critical applications, video may be sent in uncompressed form to reduce the time required for compression encoding. If it is necessary to transmit uncompressed video such as HDMI, there is no applicable codec because it is pure raw data transmission.
HDMI 케이블 이외의 매체를 사용하여 비디오 데이터를 전송할 경우(특히 무선으로 HDMI 데이터를 전송하는 경우), HDMI 표준에서 정의한 최대 10.2Gbps 데이 터 전송률을 충족하기 어렵다. 이와 같이 HDMI 데이터 전송률을 충족하지 못하는 매체를 통해 HDMI 비디오 데이터를 전송할 경우 전송용량 부족으로 데이터 손실이 발생하여 사용자는 낮은 퀄리티의 서비스를 경험할 수밖에 없다. When transmitting video data using a medium other than an HDMI cable (especially when transmitting HDMI data wirelessly), it is difficult to meet the maximum data rate of 10.2Gbps defined by the HDMI standard. As such, when HDMI video data is transmitted through a medium that does not meet the HDMI data rate, data loss occurs due to insufficient transmission capacity, and the user is forced to experience a low quality service.
또한, HDMI 데이터 전송 시에는 비압축 형태로 비디오 데이터를 전송하여야 하므로 압축에 의해 데이터양을 줄일 수도 없는 문제점이 있었다. In addition, since HDMI data transmission requires transmission of video data in an uncompressed form, there is a problem in that the amount of data cannot be reduced by compression.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a video data interface device and method capable of transmitting video data while maintaining the quality of video service even if other media are used.
본 발명의 다른 목적은 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose a video data interface apparatus and method capable of transmitting video data while maintaining stable QoS through data cropping.
본 발명의 또 다른 목적은 전송 매체의 채널 상태에 따라 비디오 데이터 전송량을 유동적으로 조절하여 안정적인 QoS를 유지할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose a video data interface device and method capable of maintaining stable QoS by flexibly adjusting the amount of video data transmission according to the channel state of a transmission medium.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 용이하게 도출될 수 있을 것이다. Other objects of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art through the following examples.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼를 포함하는 송신 인터페이스 장치; 및 비디오 데이터 수신단에 장착되며, 상기 송신 인터페이스 장치로부터 수신되는 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터 수신단에 제공하고 상기 수신되는 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 채널 상태 리포터를 포함하는 수신 인터페이스 장치를 포함하는 비디오 데이터 인터페이스 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a transmission interface device mounted to the video data transmitting end, and comprising a data cropper for cropping a portion of the video data corresponding to the channel state information; And receiving the video data received from the transmission interface device and providing the received video data to the video data receiving end, and receiving the channel state information including a transmission rate and a bit error ratio (BER) for the received video data. A video data interface device is provided that includes a reception interface device including a channel state reporter for providing to the transmission interface device.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑되는 비디오 데이터 사이즈를 조정한다. The data cropper adjusts the video data size to be cropped corresponding to the data rate and BER.
상기 송신 인터페이스 장치는 상기 비디오 데이터 송신단으로부터 다중 경로를 통해 제공되는 비디오 데이터를 다중화하는 멀티플렉서를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 멀티플렉서에 의해 다중화된 비디오 데이터를 역다중화하는 디멀티플렉서를 포함한다. The transmission interface device includes a multiplexer for multiplexing video data provided through the multiple paths from the video data transmitter, and the reception interface device includes a demultiplexer for demultiplexing the video data multiplexed by the multiplexer.
상기 송신 인터페이스 장치는 멀티플렉서와 결합되며 에러 정정을 위해 상기 멀티플렉서의 출력 데이터를 엔코딩하는 에러 정정 엔코더를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 송신 인터페이스 장치로부터 전송되는 비디오 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 디코더를 포함한다. The transmission interface device is coupled with a multiplexer and includes an error correction encoder for encoding the output data of the multiplexer for error correction, wherein the receiving interface device corrects an error of video data transmitted from the transmission interface device. It includes.
상기 수신 인터페이스 장치는 상기 데이터 크로퍼에 의해 크로핑된 부분에 대해 미리 설정된 색상의 화소를 삽입하는 데이터 삽입기를 포함한다. The receiving interface device includes a data inserter for inserting a pixel of a predetermined color for the portion cropped by the data cropper.
상기 송신 인터페이스 장치는 상기 채널 상태 리포터로부터 수신되는 채널 상태 정보를 수신하여 상기 데이터 크로퍼에 제공하는 채널 상태 모니터를 포함한다. The transmission interface device includes a channel state monitor that receives channel state information received from the channel state reporter and provides the data to the data cropper.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 테두리 부분의 비디오 데이터를 크로핑하며, 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 결정한다. The data cropper crops the video data of the edge portion corresponding to the data rate and the BER, and determines the cropping shape according to the distribution of error bits.
상기 크로핑 형태는 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑을 포함하며, 에러 비트의 분포에 따라 상기 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑 중 하나가 선택된다. The cropping type includes window box cropping, pillar box cropping, and letter box cropping, and one of the window box cropping, pillar box cropping, and letter box cropping is selected according to the distribution of error bits.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER의 변화에 상응하여 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 적응적으로 변경시키며, 급격히 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태가 변경되지 않도록 크로핑 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 변경될 때 퀄리티 카운터를 리셋시키고, 현재 설정된 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 적절하지 않을 경우 퀄리티 카운터를 증가시키며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 설정값 이상일 경우 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 변경시킨다. The data cropper adaptively changes the data size and the cropping form that is cropped in response to the change of the data rate and the BER, and the cropping data size and the cropping form so that the cropping size and the cropping form are not changed suddenly. Resets the quality counter when is changed, increases the quality counter when the currently set cropped data size and cropping type are not appropriate, and crops the cropped data size and cropping type when the quality counter is above the preset value. To change.
상기 송신 인터페이스 장치와 수신 인터페이스 장치는 무선 채널을 경유하여 비디오 데이터를 송수신할 수 있으며, 비디오 데이터는 HDMI 비디오 데이터일 수 있다. The transmission interface device and the reception interface device may transmit and receive video data via a wireless channel, and the video data may be HDMI video data.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에서 제공되는 비디오 데이터를 채널 상태 정보에 상응하여 크로핑하는 단계(a); 상기 크로핑된 비디오 데이터를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 단계(b); 및 상기 수신 인터페이스 장치에서 상기 수신되는 크로핑된 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 단계(c)를 포함하는 비디오 데이터 인터페이스 방법이 제공된다. According to another aspect of the invention, the step of cropping the video data provided by the video data transmitting end corresponding to the channel state information (a); (B) transmitting the cropped video data to a receiving interface device; And (c) providing, at the receiving interface device, the channel state information including a transmission rate and bit error ratio (BER) information to the transmitting interface device with respect to the received cropped video data. A method is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼; 상기 데 이터 크로퍼에 의해 크로핑된 데이터를 다중화하는 멀티플렉서; 상기 멀티플렉서의 출력 신호에 대해 에러 정정을 위한 엔코딩을 수행하며 엔코딩된 신호를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 에러 정정 엔코더; 및 상기 수신 인터페이스 장치로부터 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 채널 상태 모니터를 포함하되, 상기 데이터 크로퍼는 상기 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 테두리 부분의 데이터를 크로핑하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 송신 인터페이스 장치가 제공된다. According to still another aspect of the present invention, a data cropper mounted on a video data transmitting end and cropping a part of video data in accordance with channel state information; A multiplexer for multiplexing the data cropped by the data cropper; An error correction encoder that performs error correction on the output signal of the multiplexer and transmits the encoded signal to a receiving interface device; And a channel state monitor for receiving the channel state information including a transmission rate and bit error ratio (BER) information from the receiving interface device, wherein the data cropper corresponds to an edge portion of video data corresponding to the channel state information. A video data transmission interface device is provided that crops data.
본 발명에 의하면, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있으며, 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, even if other media are used in addition to the HDMI cable, the video data can be transmitted while maintaining the quality of the video service, and the data can be transmitted while maintaining stable QoS through data cropping.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the video data interface device and method according to the present invention.
본 실시예에서는 HDMI 비디오 데이터를 전송하는 경우를 예로 하여 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다. 그러나, 본 발명의 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 HDMI 비디오 데이터 전송뿐만 아니라 다른 방식의 비디오 데이터 전송에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. In the present embodiment, a video data interface device and method will be described by taking HDMI video data as an example. However, those skilled in the art will understand that the idea of the present invention can be applied not only to HDMI video data transmission but also to other types of video data transmission.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a video data interface device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치는 HDMI 송신단에 결합되는 송신 인터페이스 장치(200) 및 HDMI 수신단에 결합된 수신 인터페이스 장치(250)를 포함한다. The video data interface device according to an embodiment of the present invention includes a
송신 인터페이스 장치(200)는 데이터 크로퍼(210), 데이터 멀티플렉서(212), 에러 정정 엔코더(214) 및 채널 상태 모니터(216)를 포함할 수 있다. 또한, 수신 인터페이스 장치(250)는 에러 정정 디코더(260), 데이터 디멀티플렉서(262), 데이터 삽입기(264) 및 채널 상태 리포터(266)를 포함할 수 있다.The
데이터 크로퍼(200)는 HDMI 송신단과 연결되며, TDMS 엔코더로부터 엔코딩된 TDMS 신호를 수신한다. 데이터 크로퍼(200)는 채널 상태 모니터(216)로부터 제공되는 채널 상태 정보에 상응하여 수신단으로 전송될 데이터 용량을 조절하는 기능을 한다. 데이터 크로퍼(200)는 채널 상태가 양호한 경우 데이터 크로핑을 수행하지 않으며, 채널 상태가 양호하지 않은 경우 일부의 데이터를 크로핑하여 수신단으로 전송되는 데이터 용량을 조절한다. 즉, 데이터 크로퍼는 일부의 데이터를 전송하지 않고 크로핑함으로써 수신단으로 제공되는 데이터의 양을 조절하는 것이다. The
데이터 크로퍼(210)가 비디오 데이터를 크로핑하는 방식은 별도의 도면을 참조하여 설명한다. The manner in which the data cropper 210 crops the video data will be described with reference to a separate drawing.
데이터 멀티플렉서(212)는 데이터 크로퍼(200)로부터 출력되는 세 개의 크로핑된 신호를 다중화하는 기능을 한다. 데이터 멀티플렉서는 독립된 세 개의 크로핑 된 신호가 하나의 출력을 통해 하나의 스트림으로 출력되도록 다중화 기능을 수행한다. 데이터 멀티플렉서는 데이터 처리 장치에서 널리 사용되는 장치이므로 데이터 멀티플렉서의 상세한 동작에 대한 설명은 생략한다. The data multiplexer 212 multiplexes three cropped signals output from the
데이터 멀티플렉서(212)에 의해 출력되는 크로핑된 신호는 에러 정정 엔코더(214)로 입력된다. 에러 정정 엔코더(214)는 수신단에서의 에러 정정을 위해 엔코딩을 수행한다. 에러 정정 엔코더는 에러 정정을 위한 별도의 데이터 비트를 추가하는 방식으로 에러 정정 엔코딩을 수행할 수 있다. The cropped signal output by the
에러 정정 방식으로는 공지된 다양한 에러 정정 방식이 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, FEC(Forward Error Correction) 엔코딩 방식이 사용될 수 있으며, 에러 정정 엔코더(214)로 FEC 엔코더가 사용될 수 있다. As the error correction method, various known error correction methods may be used. According to a preferred embodiment of the present invention, a Forward Error Correction (FEC) encoding scheme may be used, and an FEC encoder may be used as the
에러 정정 엔코더(214)는 에러 정정을 위해 엔코딩된 신호를 매체를 통해 수신 인터페이스 장치로 전송한다. 여기서 매체는 무선 채널일 수도 있으며 유선 케이블이 사용될 수도 있다. 본 발명은 무선랜 또는 블루투스와 같이 비디오 데이터가 무선 채널을 통해 전송될 때 유용하게 적용될 수 있다. The
에러 정정 디코더(260)는 매체를 경유하여 전송되는 에러 정정 엔코더(214)의 출력 신호를 수신한다. 에러 정정 디코더(260)는 에러 정정 엔코더에서 에러 검출을 위해 엔코딩된 신호를 디코딩한다. FEC 엔코더가 사용될 경우 에러 정정 디코더로도 FEC 디코더가 사용되며, FEC 디코더는 FEC 엔코더에서 추가된 에러 정정 데이터를 이용하여 데이터 오류를 감지하고 정정을 수행한다. The
또한, 에러 정정 디코더(260)에는 매체를 통해 전송되는 비트 스트림의 전송 률을 감지할 수 있는 수단이 결합된다. 전송률은 다양한 방식으로 감지될 수 있고 이는 공지 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In addition, the
에러 정정 디코더(260)는 에러 정정 디코딩 과정에서 검출되는 BER(Bit Error Ratio) 정보 및 전송률 정보를 채널 상태 리포터(266)에 제공한다. 채널 상태 리포터(266)는 에러 정정 디코더(260)로부터 제공되는 BER 및 전송률 정보를 포함하는 채널 상태 정보를 송신 인터페이스의 채널 상태 모니터(216)에 전송한다. 채널 상태 리포터(266)는 주기적으로 채널 상태에 대한 정보를 전송한다. 송신 인터페이스 장치의 데이터 크로퍼(210)는 채널 상태 모니터(216)에서 수신하는 채널 상태 정보에 상응하여 데이터 크로핑을 수행한다. The
데이터 디멀티플렉서(262)는 에러 정정 디코더(260)에서 출력되는 신호를 역다중화한다. 송신 인터페이스 장치(200)의 데이터 멀티플렉서(212)에서 세 종류의 TMDS 데이터를 하나의 비트 스트림으로 다중화한 것이므로 데이터 디멀티플렉서(262)는 이를 다시 세 개의 출력으로 역다중화를 수행한다. The data demultiplexer 262 demultiplexes the signal output from the
도 2에 도시된 실시예에서 데이터 멀티플렉서(212) 및 데이터 디멀티플렉서(262)는 단일 데이터 채널을 이용하여 데이터를 전송하기 때문에 구비되는 구성 요소이다. 만일, HDMI 케이블과 같이 복수의 데이터 채널이 지원되는 경우 데이터 멀티플렉서(212) 및 데이터 디멀티플렉서(262)는 구비되지 않아도 무방하다. In the embodiment shown in FIG. 2,
데이터 디멀티플렉서(262)에서 역다중화된 신호는 데이터 삽입기(264)로 출력된다. 데이터 삽입기(264)는 데이터 크로퍼(210)에 의해 크로핑된 부분에 대해 검정 화소 데이터를 삽입하는 기능을 한다. 크로핑된 영역이 검정색 영역으로 표시 되도록 하기 위해 데이터 삽입기(264)에 의해 검정색 화소를 삽입하는 것이다. 물론, 디스플레이 장치의 배경색에 따라 검정색 화소가 아닌 다른 색상의 화소가 삽입될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 데이터 삽입기(264)의 출력 신호는 HDMI 수신단으로 출력된다. The demultiplexed signal from the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 예를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an example in which data cropping is performed according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 채널 상태를 고려하여 전체 데이터를 전송하는 것이 적절하지 않다고 판단될 경우 데이터의 일부를 크로핑하여 전송 용량이 제어된다. 이때, 크로핑되는 데이터의 사이즈는 화면 비율에 맞추어 연산되며 비디오 데이터 시청에 영향을 미치지 않도록 화면의 테두리 부분의 데이터가 크로핑되도록 하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3, when it is determined that it is not appropriate to transmit the entire data in consideration of the channel state, the transmission capacity is controlled by cropping a part of the data. In this case, the size of the data to be cropped is calculated according to the aspect ratio, and it is preferable that the data of the edge portion of the screen is cropped so as not to affect the viewing of the video data.
비디오 이미지에서 데이터가 크로핑된 영역은 데이터 삽입기에 의해 검정색 화소로 대체된다. The area where data is cropped in the video image is replaced by black pixels by the data inserter.
본 발명은 채널 상태에 따라 전송될 비디오 데이터를 크로핑함으로써 HDMI 케이블 이외의 매체인 무선 채널 등을 이용하는 경우에도 비디오 이미지의 퀄리티를 유지할 수 있다. According to the present invention, the quality of a video image can be maintained even when a wireless channel, which is a medium other than an HDMI cable, is used by cropping video data to be transmitted according to channel conditions.
이하에서는 채널 상태에 따라 비디오 이미지 데이터에 대한 크로핑이 제어되는 방식에 대해 더욱 상세히 살펴보기로 한다. Hereinafter, a method of controlling cropping of video image data according to channel conditions will be described in more detail.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 과정을 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a process in which data cropping is performed according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치는 HDMI 송신단으로부터 비디오 데이터가 전송되는지를 모니터링하는 전송 대기 상태에 있다(단계 400). Referring to FIG. 4, the video data interface device according to an embodiment of the present invention is in a transmission waiting state for monitoring whether video data is transmitted from an HDMI transmitter (step 400).
HDMI 송신단으로부터 전송 데이터가 발생하는 경우(단계 402), 채널을 통해 전송 가능한 데이터 전송률을 판단한다(단계 402). When transmission data is generated from the HDMI transmitter (step 402), a data rate that can be transmitted through the channel is determined (step 402).
초기에 비디오 데이터를 전송하는 경우(즉, 수신 인터페이스 장치로부터 전송률에 대한 피드백 정보가 없는 경우), 사용되는 매체의 일반적인 전송률로 데이터 전송률을 판단한다. When video data is initially transmitted (that is, when there is no feedback information on the transmission rate from the receiving interface device), the data transmission rate is determined based on the general transmission rate of the medium used.
수신 인터페이스 장치로부터 송신 인터페이스 장치와 수신 인터페이스 장치 사이의 데이터 전송률에 대한 정보를 피드백받은 경우, 피드백된 전송률 정보를 현재 데이터 전송률로 판단한다. When the information on the data rate between the transmitting interface device and the receiving interface device is fed back from the receiving interface device, the feedback rate information is determined as the current data rate.
데이터 전송률이 판단되면, 데이터 크로핑이 필요한지 여부를 판단한다(단계 406). 데이터 전송률이 전체 비디오 데이터를 전송하기에 충분한 경우 데이터 크로핑이 필요없다고 판단하며, 데이터 전송률이 전체 비디오 데이터를 전체 비디오 데이터를 전송하기에 충분하지 않은 경우 데이터 크로핑이 필요하다고 판단한다. Once the data rate is determined, it is determined whether data cropping is required (step 406). If the data rate is sufficient to transmit the entire video data, it is determined that no data cropping is necessary. If the data rate is not sufficient to transmit the entire video data, it is determined that data cropping is necessary.
데이터 크로핑이 필요하다고 판단하는 경우, 전송률에 상응하여 크로핑될 데이터 사이즈를 결정하고 도 3과 같이 화면 비율에 따른 데이터 크로핑을 수행한다(단계 408) 도 3에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터의 좌표에 기초하여 화면 테두리에 존재하는 비디오 데이터가 크로핑되도록 한다. 데이터 전송률이 낮을수록 크로핑 사이즈가 증가한다. If it is determined that data cropping is necessary, the data size to be cropped is determined according to the transmission rate, and data cropping according to the aspect ratio is performed as shown in FIG. 3 (step 408). As shown in FIG. The video data present in the screen frame is cropped based on the coordinate of. The lower the data rate, the larger the cropping size.
전송률에 따른 크로핑이 수행되면, BER에 따른 데이터 크로핑이 추가적으로 필요한지 여부를 판단하며, 추가적인 데이터 크로핑이 필요할 경우 BER에 따른 데이터 크로핑을 수행한다(단계 410). BER은 수신 인터페이스 장치의 채널 상태 리포터(266)로부터 주기적으로 피드백된다. When the cropping according to the transmission rate is performed, it is determined whether the data cropping according to the BER is additionally required, and if the data cropping is necessary, the data cropping according to the BER is performed (step 410). The BER is periodically fed back from the
BER에 따른 크로핑은 BER 수치 및 에러 비트의 분포에 상응하여 수행된다. BER에 따른 크로핑이 필요한지 여부는 채널 상태 리포터로부터 피드백되는 BER이 미리 설정된 기준 BER보다 낮은지 여부에 의해 판단된다. 또한, BER에 따른 크로핑에서는 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 다르게 하는 것이 바람직하다. Cropping according to BER is performed corresponding to the distribution of BER numbers and error bits. Whether cropping according to BER is required is determined by whether the BER fed back from the channel state reporter is lower than the preset reference BER. In addition, in cropping according to BER, it is preferable to change the cropping shape according to the distribution of error bits.
도 5는 본 발명에서 에러 비트 분포에 따른 크로핑 형태의 종류를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating types of cropping types according to an error bit distribution in the present invention.
도 5의 비디오 이미지에서 검정색 점들로 표시된 부분이 에러 비트이다. 도 5를 참조하면, 에러 비트가 비디오 이미지 전체에 고르게 분포될 경우에는 비디오 이미지의 테두리가 전반적으로 크로핑되는 윈도우박스(Windowbox) 크로핑이 수행되는 것이 바람직하다. The portion indicated by black dots in the video image of FIG. 5 is an error bit. Referring to FIG. 5, when the error bits are evenly distributed throughout the video image, it is preferable to perform windowbox cropping in which the edge of the video image is cropped as a whole.
반면에, 에러 비트가 비디오 이미지의 양 측면에 집중적으로 분포되는 경우에는 비디오 이미지의 측면 테두리의 데이터만을 크로핑하는 필라박스(Pillarbox) 크로핑을 수행하는 것이 바람직하다. On the other hand, if the error bits are distributed intensively on both sides of the video image, it is preferable to perform pillarbox cropping that only crops data of the side edges of the video image.
또한, 에러 비트가 비디오 이미지의 상부 및 하부에 집중적으로 분포되는 경우, 비디오 이미지의 상하부 테두리만을 크로핑하는 레터박스(Letterbox) 크로핑을 수행하는 것이 바람직하다. In addition, when error bits are concentrated in the upper and lower portions of the video image, it is preferable to perform letterbox cropping, which crops only the upper and lower edges of the video image.
상술한 도 4의 실시예에서는 전송률에 대한 데이터 크로핑을 수행한 후 BER에 대한 데이터 크로핑을 수행하는 경우가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 전송률과 BER을 함께 고려하여 한 번에 데이터 크로핑을 수행할 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. In the above-described embodiment of FIG. 4, a case in which data cropping for a BER is performed after performing data cropping for a data rate is illustrated. However, it will be apparent to those skilled in the art that an embodiment of the present invention is not limited thereto, and that data cropping may be performed at one time in consideration of the transmission rate and the BER.
상술한 바와 같이 데이터 크로핑을 통해 비디오 데이터를 제공할 경우 사용자는 비록 원래 비디오 화면의 일부를 볼 수 없으나 데이터 손실로 인한 오류가 발생하지 않고 끊김 없는 비디오 서비스를 제공받을 수 있다. As described above, when providing video data through data cropping, a user may receive a seamless video service without an error due to data loss, although a part of the original video screen may not be viewed.
또한, 종래의 HDMI 비디오 전송 시스템에서는 별도의 오류 정정 수단을 제공하지 않으나, 본 발명에서는 FEC와 같은 에러 정정 수단을 적용하여 HDMI 수신단에서 오류를 감지 및 수정할 수 있도록 한다. In addition, the conventional HDMI video transmission system does not provide a separate error correction means, but in the present invention, by applying an error correction means such as FEC, it is possible to detect and correct errors in the HDMI receiver.
에러 정정을 위해 추가적인 데이터가 사용되는데 이러한 추가적인 데이터는 크로핑이 필요한지 여부를 판단할 때 고려되어야 한다. Additional data is used for error correction and this additional data should be considered when determining whether cropping is required.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백되는 전송률 및 BER에 따라 데이터 크로핑을 조절하는 과정을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a process of adjusting data cropping according to a feedback rate and a BER according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 전송률 및 BER을 주기적으로 체크한다(단계 700). 전송률 및 BER은 채널 상태 리포터로부터 피드백되는 정보를 이용하여 체크할 수 있다. Referring to FIG. 7, the rate and the BER are periodically checked (step 700). The rate and BER can be checked using information fed back from the channel state reporter.
전송률 및 BER이 체크되면, 현재 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있는지 여부를 판단한다(단계 702). 여기서 크로핑 파라미터는 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태를 포함한다. If the rate and BER are checked, it is determined whether the current cropping parameter is properly set (step 702). The cropping parameter here includes a cropping size and a cropping type.
예를 들어, 현재 전송률이 현재 설정되어 있는 크로핑 파라미터에 비해 높을 경우, 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있지 않다고 판단하며, 이는 현재 전송률이 크로핑 파라미터에 비해 낮을 경우에도 같다. For example, when the current rate is higher than the currently set cropping parameter, it is determined that the cropping parameter is not properly set, even when the current rate is lower than the cropping parameter.
피드백된 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있을 경우 다시 피드백되는 전송률 및 BER을 체크하는 단계로 회귀한다. If the cropping parameter is appropriately set according to the feedback rate and the BER, the flow returns to the step of checking the feedback rate and the BER.
피드백된 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우, 퀄리티 카운터(Quality Counter)가 미리 설정된 설정값 이상인지 여부를 판단한다(단계 704). If it is determined that the cropping parameter is not set appropriately in accordance with the feedback rate and the BER, it is determined whether the quality counter is equal to or greater than a preset value (step 704).
퀄리티 카운터는 전송률 및 BER 변화에 따라 크로핑 파라미터가 급격히 변화하는 것을 방지하기 위해 설정되는 파라미터이다. 특정 크로핑 파라미터가 유지되는 시간에 상응하여 증가되며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 값 이하일 경우에는 퀄리티 카운터를 하나 증가시키고(단계 706), 다시 전송률 및 BER을 체크하는 단계로 회귀한다. The quality counter is a parameter that is set to prevent the cropping parameter from changing drastically in accordance with the rate and the BER change. The specific cropping parameter is increased in accordance with the time to be maintained. If the quality counter is less than or equal to the preset value, the quality counter is increased by one (step 706), and the flow returns to the step of checking the transmission rate and the BER.
퀄리티 카운터가 미리 설정된 값 이상일 경우, 현재 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터를 변경한다(단계 708). 크로핑 파라미터 변경 시 에러 비트의 오류 분포를 분석하여 전술한 바와 같은 방식에 의해 크로핑 형태를 설정한다.If the quality counter is greater than or equal to a preset value, the cropping parameter is changed according to the current rate and BER (step 708). When the cropping parameter is changed, an error distribution of error bits is analyzed to set the cropping type in the manner described above.
크로핑 파라미터가 변경되면, 퀄리티 카운터를 리셋하여 다시 0으로 설정한다(단계 710). If the cropping parameter is changed, the quality counter is reset and set back to zero (step 710).
또한, 크로핑 파라미터가 변경되면, 변경된 크로핑 파라미터에 상응하여 비디오 데이터 크로핑을 수행한다(단계 712). In addition, if the cropping parameter is changed, video data cropping is performed corresponding to the changed cropping parameter (step 712).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라 미터가 변경되는 일례를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating an example in which a cropping parameter is changed according to a transmission rate and a BER according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상태 (a)에서 비디오 데이터 전송 시 채널 상태가 나빠질 경우, 상태 (b)와 같이 비디오 데이터의 일부는 크로핑되어 전송된다. 채널 상태가 계속적으로 나빠질 경우 상태 (c)와 같이 크로핑 사이즈는 더욱 증가한다. Referring to FIG. 6, when the channel state worsens during video data transmission in state (a), a portion of the video data is cropped and transmitted as shown in state (b). If the channel condition continues to worsen, the cropping size further increases as in state (c).
나빠진 채널 상태가 다시 좋아질 경우, 상태(e)와 같이 크로핑 사이즈는 감소한다. 채널 상태가 계속적으로 좋아져 크로핑이 필요없을 경우, 상태(f)와 같이 크로핑이 수행되지 않는다. When the worse channel condition improves again, the cropping size decreases as in state (e). If the channel condition continues to improve and no cropping is required, then cropping is not performed as in state (f).
상기에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
도 1은 일반적인 HDMI 시스템의 구성을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of a general HDMI system.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치의 구성을 도시한 블록도.2 is a block diagram showing a configuration of a video data interface device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 예를 도시한 도면.3 illustrates an example in which data cropping is performed according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 과정을 도시한 순서도.4 is a flowchart illustrating a process in which data cropping is performed according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에서 에러 비트 분포에 따른 크로핑 형태의 종류를 도시한 도면.5 is a diagram illustrating types of cropping types according to error bit distributions in the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 변경되는 일례를 도시한 도면.6 is a diagram illustrating an example in which a cropping parameter is changed according to a transmission rate and a BER according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백되는 전송률 및 BER에 따라 데이터 크로핑을 조절하는 과정을 도시한 순서도.7 is a flowchart illustrating a process of adjusting data cropping according to a feedback rate and a BER according to an embodiment of the present invention.
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