KR100771620B1 - 디지털 신호 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 신호 전송 방법에 관한 것이다. 본 발명은 (a) 바이트 정렬로 전송받은 디지털 신호에 포함된 미지정 비트를 추출하는 단계; (b) 상기 미지정 비트에 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 할당하는 단계; 및 (c) 상기 할당한 디지털 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 전송 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 디지털 신호의 전송방법에 의하면 압축 전송형식과 같이 고정된 형식으로 전송되는 디지털 전송 방법에서 상기 형식에 포함되지 않는 부가 정보를 전송할 수 있다. 또한, 멀티미디어 신호일 경우 전송 오류 정보 또는 비디오 및 오디오 정보의 제목 등의 멀티미디어 신호에 관한 부가 정보를 추가적으로 전송할 수 있다.
압축, 바이트 정렬, align, MPEG

Description

디지털 신호 전송 방법{method for sending a digital signal}
도 1(a)는 BSAC(bit slice arithmetic coding)의 가상 코드(pseudo noise)의 일 예를 나타낸 도면
도 1(b)는 BSAC(bit slice arithmetic coding)의 가상 코드(pseudo noise) 중 byte_alignment에 대한 가상 코드(pseudo code)의 일 예를 나타낸 도면
도 2는 디지털 신호 전송방법 중 수신된 신호를 복호하는 가상 코드의 일 예를 나타낸 도면
본 발명은 디지털 신호 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신된 디지털 신호에서 버려지는 비트 데이터열에 부가적인 정보를 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 방법에 관한 것이다.
디지털 신호는 아날로그 신호보다 전송에 의한 손실이 적고 에러 복원력이 좋다. 따라서, 멀티미디어 데이터를 전송할 경우 디지털 기기를 사용하여 디지털 신호로 송수신하면 아날로그 신호보다 우수한 화질이나 뛰어난 음질을 얻을 수 있기 때문에 디지털 신호 전송 방법이 많이 선호된다.
그러나, 디지털로 부호화된 신호를 송수신할 경우에는 신호의 양이 많아지므로 디지털 신호를 압축하는 MPEG(Moving Picture Experts Group) 등의 압축방법을 사용한다.
상기한 MPEG의 경우 정해진 형태의 비디오 및 오디오 정보 외에 송수신하는 사람이 추가적으로 부가 정보(ancillary data)는 보낼 수는 없었다. 즉, 상기와 같이 전송률을 낮추기 위해 고정된 압축 방식을 사용하여 고품질의 비디오 및 오디오 데이터를 전송하는 경우 고정된 압축 형태의 데이터 이외의 정보는 보낼 수 없는 문제점이 있다.
한편, 아날로그 신호와 달리 디지털 신호는 한 비트의 에러에 의해서도 신호에 포함된 한 프레임 전체가 손실되거나 노이즈가 발생한다. 따라서 이러한 에러를 검출하기 위해 압축신호를 복호하는 방법에서 많은 에러 검출 방법이나 에러 은닉 방법을 사용하고 있지만, 이와 같은 방법에 의해서도 디지털 신호를 복호하는 과정에서 검출되지 않은 에러가 다수 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 압축 전송형식과 같이 고정된 형식으로 전송되는 디지털 전송 방법에서 상기 형식이외의 신호전송의 오류 정보 등을 포함하는 부가정보를 전송할 수 있는 디지털 신호 전송방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 MPEG 형식의 멀티미디어 데이터 압축 형식에서 상기 멀티미디어 데이터에 관련된 정보를 포함하는 부가 정보를 추가적으로 전송할 수 있는 디지털 신호 전송방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 바이트 정렬로 전송받은 디지털 신호에 포함된 미지정 비트를 추출하는 단계; (b) 상기 미지정 비트에 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 할당하는 단계; 및 (c) 상기 할당한 디지털 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 전송 방법을 제공한다.
상기 (a) 단계는 (a1) 전송받은 디지털 신호 중 사용된 비트를 추출하는 단계; 및 (a2) 상기 8비트로부터 사용된 비트를 감산하여 미지정 비트를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b)단계의 디지털 신호와 관련된 정보는 상기 수신한 디지털 정보의 전송 오류 정보이거나, 또는 상기 디지털 신호가 멀티미디어 신호일 경우 상기 멀티미디어의 제목 또는 제작 또는 생성 또는 내용에 관련된 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 압축형식의 디지털 신호를 전송하는 방법에 있어서, (a) 상기 압축형식 디지털 신호에 포함된 비트 데이터열을 1 바이트 단위로 조사하여 상기 디지털 신호에 포함된 미지정 비트를 추출하는 단계; (b) 상기 미지정 비트에 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 할당하는 단계; 및 (c) 상기 할당한 디지털 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 전송 방법을 제공한다.
상기 압축형식은 MPEG(Moving Picture Experts Group)-4 Part 10인 H.264/AVC 압축 형식 또는 MPEG-4 Part 3 BSAC(bit slice arithmetic coding) 압축 형식 또는 MPEG-4 BIFS(Binary Format for Scene) 압축 형식 중 어느 하나의 압축 형식일 수 있다.
이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 종래와 동일한 구성요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
MPEG과 같은 압축 형식의 디지털 신호를 수신하여 처리하는 경우에 대부분은 바이트 정렬(byte align)된 데이터들을 부호화 및 복호화에 사용한다. 상기 MPEG압축형식은 MPEG(Moving Picture Experts Group)-4 Part 10인 H.264/AVC 압축 형식 또는 MPEG-4 Part 3 BSAC(bit slice arithmetic coding) 압축 형식 또는 MPEG-4 BIFS(Binary Format for Scene) 압축 형식 중 어느 하나의 압축 형식을 포함하는 개념이다.
본 발명에 따른 디지털 데이터 전송 방법을 용이하게 설명하기 위해 먼저 바이트 정렬을 설명하면 다음과 같다.
도 1(a)는 지상파 오디오 DMB(digital audio broadcast)의 부호화 및 복호화에 사용되는 BSAC(bit slice arithmetic coding)의 가상 코드(pseudo noise)의 일 예를 나타낸다. 현재 지상파 DMB의 오디오 코덱(codec)으로 사용되고 있는 BSAC에서는 오디오신호의 처리 단위인 한 프레임(일반적으로 1024 샘플링 데이터로 구성된다)을 복호화하기 위해 먼저 압축된 비트열들을 검사하여 미지정 영역을 검출하는데 이들 비트 데이터들은 그 수행 과정시에 바이트 정렬된다.
BSAC에 대한 가상 코드에서 bsac_header와 general_header는 해당 프레임에 대한 정보를 나타내는 데이터를 전달하는 비트 스트림을 확인한다. 즉, 도 1(a)에서 bsac_header()와 general_header()는 각각 해당 프레임의 데이터를 전달한다(S1,S2).
그리고 스펙트럼 데이터들을 확인하는 과정에서 바이트 정렬(byte alignment)을 실시한다(S3). 도 1(a)의 가상 코드의 예에서 바이트 정렬은 byte_alignment라는 함수를 통해 이루어진다. 바이트 정렬된 비트 스트림은 이하의 for 문을 사용되어 오디오 데이터의 확인하는 과정이 slayer값에 따라 순차적으로 수행된다(S4).
도 1(b)는 상기의 byte_alignment에 대한 가상 코드(pseudo code)를 나타낸다. 도 1(b)를 참조하여 바이트 정렬에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 상기 가상 코드(pseudo code)에서 Get_Bits(length) 함수는 length의 값에 해당하는 만큼의 비트를 비트열(bitstream)으로부터 가져오는 함수이다. 상기한 것처럼 도 1(b)의 함수 byte_alignment()는 도 1(a)의 함수 general_header() 과정을 마친 후에 수행된다. 함수 general_header()이 수행된 후 그 수행 과정에서 사용된 비트열을 수는 used_bits라는 변수에 할당한다. 그리고, 상기 변수 used_bits에 의해 비트 스트림이 바이트 정렬되어 있는지 판단할 수 있다.
변수 used_bits가 바이트의 단위를 가지지 않는 경우, 다음 데이터를 바이트 정렬하기 위해 byte_alignment() 함수를 사용하는데, 바이트 정렬하기 위해서는 도 1(b)의 예에서 보이는 것과 같이 비트 데이터열에서 사용된 비트를 산출해야 한다.
사용된 비트를 산출하기 위해서 먼저 used_bits에서 최후의 7비트를 산출하고, 이를 is_byte_align에 할당한다(S31). 그리고, if문을 통해 상기 is_byte_align의 논리값을 판단한다(S32). 상기 is_byte_align의 값이 0이 아닌 경우라면, 즉 할당된 값이 1부터 7 사이이면 비트 데이터열 중에서 사용되지 않고 남아 있는 비트의 수가 7비트에서 1비트 사이가 된다. 따라서, 사용되지 않고 남아 있는 비트 수를 추출할 수 있는데, 이는 remain이라는 변수에 사용되지 않는 비트를 할당함으로써 얻을 수 있다.
따라서, 사용되지 않고 남아있는 비트를 산출하기 위해서 8로부터 상기 is_byte_align의 값을 감산하면 remain이라는 변수에 할당하면 사용되지 않고 남은 비트 수를 구할 수 있다(S33). 그 후에 Get_Bits 함수를 사용하여 상기 remain의 값을 산출할 수 있다(S34).
그리고 바이트 정렬을 하기 위해 상기 remain의 값만큼 비트 데이터열을 버리고, 그 뒤에 연속한 비트 데이터열을 검출하는 과정을 수행한다. 일반적으로 버려지는 비트 데이터열은 대부분 0(zero)로 채워진다. 그러나, 상기 과정에서 얻어진 비트 데이터열은 다양한 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
상기에서 설명한 BSAC을 포함한 압축 형식 등 바이트 단위로 전송되는 디지털 신호 전송방법은 비트 데이터열들 사이에 비워진 비트 공간이 존재한다. 따라서, 상기 비워진 데이터 열을 추출할 수 있다면, 추후에 전송할 경우에는 디지털 데이터와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
일 예로서, 상기 디지털 신호를 전송단에서는 상기 비트 열에 비디오 및 오 디오 데이터의 오류 정보를 전달할 수 있다. 또한, 오디오 신호가 음악정보일 경우 상기 음악 정보의 제목이나 가사 등의 부가정보를 전달할 수 있다. 디지털 신호가 멀티미디어 신호일 경우 상기 멀티미디어의 제목 또는 제작 또는 생성 또는 내용에 관련된 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
도 2는 상기에서 설명한 디지털 신호 전송방법에 대한 가상 코드의 일 예를 나타낸다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 디지털 신호의 전송방법의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 디지털 신호 전송방법의 일 예는 도 1(b)의 예에서 설명한 사용하지 않은 비트열을 검출하는 방법을 사용할 수 있다. 변수 used_bits가 바이트의 단위를 가지지 않는 경우, 다음 데이터를 바이트 정렬하기 위해 byte_alignment() 함수를 사용하여 사용된 비트를 산출한다.
사용된 비트를 산출하기 위해서 used_bits에서 최후의 7비트를 산출하고, 이를 is_byte_align에 할당한다(S31). 그리고, if문을 통해 상기 is_byte_align의 논리값을 판단한다(S32).
비트 데이터열 사이에 사용되지 않고 전송된 비트열을 산출하기 위해 8에서 is_byte_align 감산하여 제 1 매개변수인 remain 변수에 할당할 수 있다(S33).
상기 remain의 값을 GetBits()함수를 통해 얻어 이를 제 3의 매개변수에 할당한다(S34a). 도 2의 예에서는 상기 제 3의 매개변수를 Ancillary_data로 나타냈다. 그리고, 상기 Ancillary_data에 디지털 신호에 대한 정보를 할당하면 부가 정보를 전송할 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 종래의 버려지던 디지털 신호 사이에 추가적인 정보를 넣어 전송할 수 있다.
동일한 기술분야의 당업자가 본 특허명세서로부터 본 발명을 변경하거나 변형하는 것은 용이한 것이다. 그래서, 본 발명의 일 실시예가 상기 명확하게 기재되었더라도, 그것을 여러 가지로 변경하는 것은 본 발명의 사상과 관점으로부터 이탈하는 것이 아니며 그 사상과 관점 내에 있다고 해야 할 것이다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 신호의 전송방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 디지털 신호의 전송방법에 의하면 압축 전송형식과 같이 고정된 형식으로 전송되는 디지털 전송 방법에서 상기 형식에 포함되지 않는 부가 정보를 전송할 수 있다. 또한, 멀티미디어 신호일 경우 전송 오류 정보 또는 비디오 및 오디오 정보의 제목 등의 멀티미디어 신호에 관한 부가 정보를 추가적으로 전송할 수 있다.

Claims (7)

  1. BSAC (bit slice arithmetic coding) 압축 형식의 비트 스트림을 전송하는 디지털 신호 전송 방법에 있어서,
    (a) 전송받은 디지털 신호 중 사용된 비트열을 1 바이트 단위로 조사하여 상기 비트열 중 값이 미지정인 비트를 검출하는 단계;
    (b) 8비트로부터, 상기 검출한 미지정 비트를 감산하여 미지정 비트를 추출하는 단계;
    (c) 상기 추출한 미지정 비트 영역에 부가 정보를 할당하는 단계; 및
    (d) 상기 미지정 비트 영역에 정보를 할당한 디지털 신호를 상기 BSAC (bit slice arithmetic coding) 압축 형식의 비트 스트림으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 상기 부가 정보는 디지털 정보의 전송 오류 정보인 것을 특징으로 하는 디지털 신호의 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (c)단계의 상기 부가 정보는 상기 디지털 신호가 멀티미디어 신호일 경우 상기 멀티미디어의 제목 또는 제작 또는 생성 또는 내용에 관련된 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호의 전송 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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