KR100382124B1 - 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 분할을 지원하는 비트스트림 제작 장치, 특히, 데이터 분할 기능을 지원하기 위한 다수의 내부 비트스트림 저장공간; n개의 입력을 구분하여 첫번째 파티션은 외부 출력 비트스트림 저장공간에 저장하고, 나머지 n-1개의 입력은 내부 비트스트림 저장공간에 저장하는 재배열기; 및 재배열기의 구동에 의해 구분된 내부 비트스트림 저장공간의 정보들을 최종 비트스트림 순서에 맞게 외부 출력 비트스트림 저장공간으로 출력시키는 비트스트림 출력기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치는 실시간으로 데이터 분할을 처리함으로써 속도를 향상시키는 현저한 효과를 제공한다.

Description

데이터 분할을 위한 비트스트림 제작 장치{APPARATUS FOR PREPARING BITSTREAMS FOR DATA PARTITIONING}

본 발명은 데이터 전송에서 오류 발생 가능성이 높은 환경으로 인한 정보의 손실을 줄이고자 정보의 중요도에 따라 데이터를 여러 부분으로 나누어 이를 재배열하는 데이터 분할(Data Partitioning) 응용에서 실시간으로 데이터를 재배열할 수 있도록 지원하는 비트스트림 제작 장치에 관한 것이다.

현재, 표현 미디어(문자, 음성, 데이터 그리고 더욱 광범위하게 영상 등이 모두 포함된 정보를 표현하는 수단)와 전달 미디어(통신 네트워크, 방송 네트워크, 저장 미디어) 그리고 이들을 운용하는 시스템 성능의 지속적인 발전으로, 소용량 단일 미디어로 이루어진 모노미디어 보다 복수의 모노미디어로 구성된 대용량 멀티미디어 데이터의 이용이 활발해지고 있다. 동영상 신호의 압축 부호화 및 복호화는 저속 채널(low rate channel)을 통한 동영상 정보의 전송을 가능하게 할 뿐만 아니라 해당 영상을 저장하는데 요구되는 메모리의 용량을 감소시킬 수 있기 때문에, 동영상의 저장(storage), 전송(transmission) 등의 응용(application)을 요구하는 멀티미디어(multimedia) 산업에 있어서 매우 중요한 기술이다. 대표적인 동영상 압축 부호화 및 복호화 방법은 영상을 직교변환하고, 양자화, 및 가변길이부호화하고 상태 비트인 각종 헤더 등을 부가하여 비트스트림 형태로 수신단으로 전송하고, 수신단에서 이러한 비트스트림으로부터 원래의 정보를 복원하는 것이다. 한편, 이러한 과정에서 오류 발생 가능성을 줄이기 위해 정보의 중요도에 따라 데이터를 여러 부분으로 분할하여 재배열하는 데이터 분할(Data Partitioning) 기술이 이용된다. 종래의 데이터 분할 방법은 순차적으로 발생하는 비트스트림을 저장하여 필요한 모든 정보가 생성되어야 이를 재배열하여 최종 비트스트림으로 제작할 수 있었다. 따라서 발생하는 정보를 저장하기 위한 메모리가 필요하며 필요한 정보가 쌓이기 전까지는 최종 비트스트림을 제작할 수 없는 문제점이 있었다. 특히 발생하는 정보량에 따라 데이터 분할 구간이 결정되는 경우 데이터 분할이 실행되어야 하는 시점을 미리 알 수 없기 때문에 작업의 다중화가 어렵다. 또한 실시간 동작의 경우, 데이터 분할을 처리하기 위한 지연이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하는 것으로, 데이터 분할 처리로 인한 지연 문제를 해결하기 위해 최종 비트스트림이 저장되기 위한 메모리외에 재배열에 사용하기 위한 메모리를 이용하여 실시간으로 데이터 분할을 처리함으로써 속도를 향상시킨 데이터 분할을 지원하는 비트스트림 제작장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 데이터 분할 기능을 지원하기 위한 다수의 내부 비트스트림 저장공간;

n개의 입력을 구분하여 첫번째 파티션은 외부 출력 비트스트림 저장공간에 저장하고, 나머지 n-1개의 입력은 내부 비트스트림 저장공간에 저장하는 재배열기; 및

재배열기의 구동에 의해 구분된 내부 비트스트림 저장공간들의 정보들을 최종 비트스트림 순서에 맞게 외부 출력 비트스트림 저장공간으로 출력시키는 비트스트림 출력기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치의 내부구성을 도시한 블럭도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 외부프로세서 20: 재배열기

30: 내부 비트스트림 저장공간 40: 비트스트림 출력기

50: 외부 출력 비트스트림 저장공간

이하에서 본 발명을 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 비트스트림 제작 장치(100)는 최종 비트스트림을 저장하기 위한 메모리 이외에 재배열을 위한 추가적인 메모리, 즉 내부 비트스트림 저장공간을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 비트스트림 제작 장치에서 이러한 추가적인 메모리는 실시간 처리를 위한 방법에 이용되어 단순히 정보만을 저장하는 차원에서 벗어나 실제 최종적으로 제작될 비트스트림을 저장하는 공간으로 활용된다. 또한 추가되는 메모리를 줄이기 위해 최종 비트스트림을 위한 메모리를 재배열 과정에서 사용한다.

도 1은 본 발명의 데이터 분할을 지원하는 비트스트림 제작장치의 블록도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 데이터 분할을 지원하는 비트스트림 제작장치(100)는 재배열기(20), 비트스트림 출력기(40), 및 다수의 내부 비트스트림 저장 공간(30)을 포함하며, 입력 멀티미디어 정보로부터 추출된 압축 정보를 외부 프로세서들(10, 10-1, ---, 10-n)로부터 입력받아 데이터 분할된 최종 비트스트림을 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)에 저장한다. 여기서 다수의 외부 프로세서들(10, 10-1, ---, 10-n)은 입력되는 멀티미디어로부터 압축과정을 통해 생성된 비트 정보들을 출력하며 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)은 정해진 형식으로 출력될 최종 비트스트림을 저장하는 공간이다.

본 발명의 데이터 분할을 지원하는 비트스트림 제작장치(100)에서 재배열기(20)는 외부 프로세서들(10, 10-1, --- 10-n)로부터 입력되는 비트 정보를 데이터 분할 형식에 따라 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)과 내부 비트스트림저장공간(30, 30-1, --- 30-m)에 분배/저장하는 기능을 담당한다. 외부 프로세서들로부터 입력된 데이터는 m개의 파티션(Partition)으로 나누어지는데, 재배열기(20)는 저장되는 비트스트림의 전체 길이를 카운트하여 각 파티션(Partition)의 출력 시점을 비트스트림 출력기(40)에 알려주는 역할을 담당한다. 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)에 저장되는 경우는 최종 비트스트림 형식에서 제일 먼저 출력되어야 하는 파티션에 해당하는 비트 정보들이며 이 파티션의 비트 길이도 전체 길이에 포함된다. 첫번째 파티션을 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)에 저장하는 것은 내부 비트스트림 저장공간에 저장한 다음 출력할 필요가 없기 때문이며 따라서 첫번째 파티션에 해당하는 만큼의 내부 저장공간을 절약할 수 있다.

도 1의 본 발명의 비트스트림 제작 장치에서 비트스트림 출력기(40)는 내부 비트스트림 저장공간(30, 30-1, ---, 30-m)에 저장된 각 파티션 비트스트림을 순서에 맞게 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)으로 출력시키는 역할을 담당한다. 비트스트림 출력기(40)에서 각 파티션 비트스트림들을 출력시키는 시점은 재배열기(20)의 지시에 따라 정해진다.

본 발명의 데이터 분할 지원을 위한 비트스트림 제작장치에서 상기 재배열기(20) 및 비트스트림 출력기(40)는 하드웨어적으로 구현되거나 펌웨어에 의해 구현될 수 있다.

상기 재배열기(20)는 입력되는 비트 정보의 길이를 기준으로 비트스트림 출력기(40)를 구동하거나 입력되는 비트 정보의 갯수를 기준으로 비트스트림출력기(40)를 구동시킬 수 있다.

상기 비트스트림 출력기(40)는 내부 비트스트림 저장 공간의 비트스트림을 순차적으로 출력시키거나, 내부 비트스트림 저장 공간의 비트스트림을 임의의 순서로 출력할 수 있다. 이 때 각 내부 비트스트림 저장 공간 비트스트림 사이에 임의의 정보를 삽입하여 출력할 수 있다.

이하에서 본 발명의 비트스트림 제작장치의 동작에 대해서 설명한다. 외부 압축 프로세서는 임의의 n개(10, 10-1, --- 10-n)까지 존재할 수 있으며 입력된 데이터는 m개의 파티션(Partition)으로 나누어진다. 비트스트림 제작기내의 재배열기(20)는 n개의 입력을 구분하여 n-1개의 내부 비트스트림 저장공간과 1개의 외부 출력 비트스트림 저장공간에 저장하도록 한다. n개의 데이터 구분에서 첫번째로 출력되는 비트스트림에 해당하는 부분은 내부 비트스트림 저장공간에 저장하지 않고 바로 외부 출력 비트스트림 저장공간으로 출력함으로써 내부 비트스트림 저장공간을 줄인다. 비트스트림 출력기(40)는 구분된 내부 비트스트림 저장공간(30, 30-1, ---, 30-m)의 정보들을 최종 비트스트림 순서에 맞게 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)으로 출력시킨다.

예를 들어, d₁(t), d₂(t), d₃(t), d₄(t), ..., d_n(t)가 각각 외부 압축 프로세서 p1, p2, p3, p4, ..., pn 으로부터 시간 t에 출력되는 비트정보라고 가정하자. 시간 1, 2, .., t까지 비트정보가 출력된다고 할 경우 최종 비트스트림 출력이 시간 t에 대해 연속적인 경우는 비데이터 분할(Non Data Partitioning)이고, 시간 t에 대해 연속적이지 않은 경우는 데이터 분할(Data Partitioning)이다.

예를 들어 d₁(1) d₃(1) d₄(1) d₉(1) ... d_n(1) ... d₂(1) d₁(2) d₃(2) d₄(2) .. d_n(2) . d₂(2) ... d₂(t) 순서로 최종 비트스트림이 제작되는 경우, 즉 연속적인 임의의 비트정보 d(t)와 d(q) 사이에 t≤q인 조건이 항상 만족할 때는 비데이터 분할인 경우이다. 여기서 크다는 것은 시간적으로 나중을 뜻한다.

한편, d₁(1) d₂(1) d₁(2) d₂(2) .. d₁(t) d₂(t) d₃(1) d₃(2) ... 와 같이 연속적인 비트정보 d(t)와 d(q) 사이에 t＞q인 경우가 있는 경우는 데이터 분할 비트스트림이다. t≤q인 비트정보들의 집합을 파티션(Partition)이라고 한다. n-1개의 내부 비트스트림 저장 공간(30, 30-1, --- 30-m)이 있는 경우 (본 발명에서는 정확한 갯수가 중요한 것이 아니라 여러 개로 구분가능한 내부 비트스트림 저장공간이면 된다) m개까지의 파티션을 지원할 수 있다.

이상과 같이 재배열기(20)는 각 외부 압축 프로세서(10, 10-1, ---, 10-n)에 의해 출력되는 비트 정보들을 조합하기 위한 정보를 입력 받아야 한다. 즉 외부 압축 프로세서(10, 10-1, ---, 10-n)는 비트스트림 제작기에 비트정보와 함께 이 비트정보가 어떤 내용(syntax)을 의미하는지 알려주어야 한다. 본 발명의 비트스트림 제작기는 이러한 정보를 이용하여 조합할 순서를 판단하며 각각 적절한 내부 비트스트림 저장공간에 저장한다.

다시 말해 본 발명의 비트스트림 제작기는 외부 압축 프로세서(10, 10-1, ---, 10-n)로부터 비트정보와 그러한 비트정보의 의미를 나타내는 정보를 입력받는다. 일례로 외부 프로세서(10, 10-1, ---, 10-n)에서 재배열기(20)로 이진코드로 "100001"의 비트가 입력되고 그 의미가 미디어 타입을 나타내는 정보가 입력될 수 있다.

재배열기(20)는 입력되는 각 비트스트림을 올바른 저장공간에 저장되도록 배분한다. 또한 입력되는 비트 길이를 더하여 이 값이 일정한 값을 넘어서면 내부 비트스트림 저장 공간(30, 30-1, ---, 30-m)의 데이터를 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)에 출력하도록 비트스트림 출력기(40)를 구동시킨다. 이후 비트 길이를 다시 0으로 설정하며 상기 동작을 반복한다. 상술한 동작은 발생한 비트정보의 길이를 기준으로 데이터 분할을 결정하는 방법이며, 또 다른 방법으로는 일정한 비트 갯수의 정보가 저장되면 비트스트림 출력기(40)를 구동시키는 방법이 있다. 즉, 외부 압축 프로세서로부터 각각 N개의 비트 정보가 입력되면 (비트 정보의 길이가 아님) 비트스트림 출력기(40)를 구동하여 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)으로 비트스트림을 출력하도록 할 수 있다. 두 경우 모두 비트스트림 출력기(40)는 각 내부 비트스트림 저장공간(30, 30-1, ---, 30-m)에 저장된 비트스트림들을 순서대로 출력하거나, 임의의 순서대로 출력할 수 있으며 이는 최종 비트스트림의 출력 형식 (syntax)에 의해 결정한다.

비트스트림 출력기(40)는 재배열기(20)로부터 구동신호가 인가되면 내부 비트스트림 저장공간(30, 30-1, ---, 30-m)의 내용을 순차적으로 외부 출력 비트스트림 저장공간(50)으로 출력한다. 비트스트림 출력기(40)는 각 내부 비트스트림 저장공간의 비트스트림을 단순히 출력하는 동작외에도 각각의 파티션을 구분할 수 있는 특정 비트스트림을 파티션 사이에 삽입하여 출력할 수도 있다.

본 발명의 비트스트림 제작장치는 실시간으로 데이터 분할을 처리함으로써 속도가 향상되는 현저한 효과를 제공한다. 아울러 데이터 분할을 지원하지 않는 경우 입력되는 여러 외부 프로세서의 정보를 최종 비트스트림 출력 형식으로 조합하는 단순한 기능을 갖는 종래의 비트스트림 제작장치와 달리, 데이터 분할을 지원하지 않는 경우와 지원하는 경우 모두 적용 가능하다. 또한 재배열기와 비트스트림 출력기를 펌웨이로 제작할 경우 미디어 형식 (비디오, 오디오, 데이터 등)에 상관없이 소프트웨어가 제공된다면 똑같은 비트스트림 제작기를 활용할 수 있다. 또한 같은 미디어 형식이라도 사용하는 압축 알고리즘에 따른 비트스트림 형식 변경에 상관없이 소프트웨어만을 지원하면 어느 경우에나 적용할 수 있는 이점을 갖는다.

Claims (8)

1. 데이터 분할 기능을 지원하기 위한 다수의 내부 비트스트림 저장공간;

   n개의 입력을 구분하여 첫번째 파티션은 외부 출력 비트스트림 저장공간에 저장하고, 나머지 n-1개의 입력은 내부 비트스트림 저장공간에 저장하는 재배열기; 및

   재배열기의 구동에 의해 구분된 내부 비트스트림 저장공간의 정보들을 최종 비트스트림 순서에 맞게 외부 출력 비트스트림 저장공간으로 출력시키는 비트스트림 출력기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 재배열기 및 비트스트림 출력기가 하드웨어에 의해 구현된 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 재배열기 및 비트스트림 출력기가 펌웨어에 의해 구현된 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 재배열기가 입력되는 비트 정보의 길이를 기준으로 비트스트림 출력기를 구동하는 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 재배열기가 입력되는 비트 정보의 갯수를 기준으로 비트스트림 출력기를 구동하는 것을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 비트스트림 출력기가 내부 비트스트림 저장 공간의 비트스트림을 순차적으로 출력시키는 것임을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 비트스트림 출력기가 내부 저장 공간의 비트스트림을 임의의 순서로 출력하는 것임을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 비트스트림 출력기가 각 내부 저장 공간 비트스트림 사이에 임의 정보를 삽입하여 출력하는 것임을 특징으로 하는 데이터 분할을 위한 비트스트림 제작장치.