KR100772346B1 - 통신 시스템, 송신기, 전송 오류들에 대한 보호 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전송 오류들에 대해 보호되는 데이터 프레임들을 통신 채널을 통해 공급하도록 상이한 우선순위(priority)들의 일차 데이터를 포함하는 주요 디지털 데이터의 프레임들의 전송 오류들에 대한 보호 방법에 관한 것이다. 일차 데이터와 관련된 우선순위 레벨들은 한편은 그 오류들에 대한 보호를 실행하는 보호 단계를 통지하기 위해, 다른 한편은 상기 일차 데이터를 보호할 필요성을 결정하기 위해 결정된다. FEC 유형의 오류들에 대한 보호 단계는 일차 데이터의 각 유형에 중복 데이터의 양을 부가함으로써 상기 일차 데이터에 기초하여 보호된 데이터를 전달할 수 있게 하고, 그 양은 그들의 우선순위 레벨과 통신 채널의 품질을 나타내는 값 양쪽에 의존한다.

중복 데이터, 데이터 레이트, 우선순위 레벨

Description

통신 시스템, 송신기, 전송 오류들에 대한 보호 방법{Communication system, transmitter, method of protection against transmission errors}

도 1은 본 발명에 따른 상이한 동작들의 시퀀스를 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 송신기를 포함하는 통신 시스템을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

201, 222, 223 : 모듈 218 : 소스

224 : 전송층

본 발명은 전송 오류들에 대해 보호되는 데이터 프레임들을 통신 채널을 통해 공급하도록 상이한 우선순위(priority)들의 일차 데이터(primary data)를 포함하는 주요 디지털 데이터의 프레임들의 전송 오류들에 대한 보호 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 통신 채널을 통해 수신기에 주요 디지털 데이터의 프레임들을 전송하기 위한 송신기를 포함하는 통신 시스템에 관한 것으로, 상기 송신기에는 상술한 방법을 실행하도록 적응된 수단이 제공된다.

본 발명은 이동 가능한 또는 유선의 네트워크들을 통해 특히 비디오폰 유형 의 애플리케이션들에 흔히 있듯이, 일반적으로 멀티미디어 데이터를 위한 통신 시스템들에서 다수의 애플리케이션들을 갖는다.

유럽 특허 출원 제 0 680 157 A1호는 송신기에 의해 전송 경로를 통해 수신기에 전송된 데이터의 오류들에 대한 보호를 제어하기 위한 방법 및 시스템을 개시하고 있다. 이 방법은 전송 경로에서 이용가능한 통과대역(passband)의 최적화된 이용을 통해 전송될 데이터의 보호를 실행한다. 이를 달성하기 위해, 전송될 데이터는 제1 시간 기간에 상이한 중요성 레벨들로 분류되고, 여기에 제2 시간 기간에 중복(redundancy) 데이터를 부가하는 목적을 갖는 알고리즘에 따라 엔코딩된다. 이 중복 데이터의 부가는 보호 등급을 변경하도록 전송될 데이터의 중요성 정도를 고려한다.

종래 기술 문서에 따라 실행된 전송 오류들에 대한 보호 방법은 많은 단점들을 갖는다.

우선, 보호력이 미리 규정된다. 즉, 이 방법은 전송될 데이터를 위한 보호력에 문제를 제기할 수 있는 전송 품질의 변화들을 고려하지 않는다. 따라서, 이 방법은 변동하는 전송 조건들에 대해 데이터 보호의 적응 부족을 겪으며, 이들 조건들하에서 한편으로는 전송 경로의 통과대역의 불량한 점유를 가져 오지만, 다른 한편으로는 전송될 데이터의 불량한 보호도 가져온다.

더욱이, 기술된 방법은 보호될 데이터의 많은 중요성 정도들을 미리 규정하는데 필요로 하게 하는 정밀한 구조의 실행을 구현한다. 이 구조의 정밀성은 데이터 처리 절차가 중요성 정도들 각각에 대해 실행되는 결과를 갖는다. 따라서, 중요 성 정도들이 많은 것과 같이 많은 처리 절차들이 있으며, 이것은 낮은 융통성의 값비싼 해법에 이르게 한다.

본 발명은 통신 시스템, 송신기뿐만 아니라, 종래 기술의 문서에 기술된 것보다 더 확실하고 또한 덜 비싼 선택적인 방법으로 통신 채널을 통해 전송된 일차 데이터 프레임들을 보호할 목적의 방법을 제안함으로써 이들 단점들을 고도로 개선하기 위한 목적을 갖는다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 일차 데이터의 프레임들 각각에 우선순위 레벨(priority level)을 귀속시키는 귀속 수단과, 보호가 요구되는 일차 데이터의 프레임들에 중복 데이터 패킷들을 부가하기 위한 전송 오류들에 대한 FEC 유형의 보호 수단을 포함하고, 중복 데이터의 양은 고려중의 일차 프레임의 우선순위 레벨과 상기 통신 채널의 오류율(error rate)의 함수이며, 상기 보호 수단은 보호된 데이터의 상기 프레임들을 상기 통신 채널을 통해 전달하는 것을 특징으로 한다.

발명에 따른 보호는 통신 채널상의 전송 오류들에 대해 보호되는 데이터의 전달을 이끄는 처리 단계들의 일반적인 시퀀스를 포함한다. 이 처리 단계들의 시퀀스는 전송 오류들에 대해 보호되는 모든 일차 데이터에 적용된다. 제1 시간 기간에는, 일차 데이터는 각종 유형들로 가정되고, 그들의 유형들의 검출이 실행된다. 이어서 일차 데이터에 관한 우선순위는, 한편은 그 오류들에 대한 보호를 실행하는 보호 단계를 통지하기 위해, 다른 한편은 상기 일차 데이터를 보호하는 가능성 또는 필요성을 결정하기 위해 대응표에 의해 결정된다. 실제로, 전송 오류 보호 단계는, 일차 데이터에 중복 정보의 부가하는 것으로 이루어지는 데, 이것이 통신 채널을 통해 전송된 데이터의 양이 너무 많이 증가하게 할 것으로 판정되거나 그들에게 오류들에 대한 보호를 제공하지 않는데 데이터의 우선순위가 충분히 낮다는 것으로 판정되면 특정 유형의 데이터를 보호할 수 없도록 한다. FEC(포워드 오류 보정:Forward Error Correction) 유형의 오류 보호 단계는 그들의 관련 우선순위들의, 상기 일차 데이터에 기초하여 상기 보호된 데이터를 공급할 수 있게 한다. 이 FEC 유형의 보호 단계는 예를 들어 패킷 전송 RTP(실시간 전송 프로토콜:Real-time Transport Protocol)의 관계에서 표준 IETF RFC 2773에 따르면, 그들의 우선순위를 고려하는 중복 정보의 양을 각 유형의 일차 데이터에 부가할 수 있게 하지만, 동시에 상기 값은 통신 채널의 품질을 나타낸다. 실제로, 중복 정보의 양은 일차 데이터의 우선순위가 더 높아지는 것과 통신 채널의 품질이 더 악화되는 것에 비례하여 더 크다. 그러므로, 전술한 방법은 단일 처리 순서가 처리중의 일차 데이터의 유형에 관계없이 실행되기 때문에 일반적이고, 처리 순서들이 일차 데이터의 상이한 유형들의 함수로서 증가되지 않기 때문에 값이 덜 비싸고, 일차 데이터에 부가된 다수의 중복 데이터가 통신 채널의 현재의 품질에 적응되기 때문에 융통성이 있다.

또한, 본 발명은 예를 들어 무선 전화기 유형의 통신 시스템의 일부를 형성하는 송신기에 관한 것으로, 그 동작은 전술한 바와 같은 오류들에 대한 보호 가능성들로부터 이득을 얻을 수 있다. 실제로, 본 발명은 전송 오류들에 대해 보호되는 데이터를 수신기에 전송하도록 상기 일차 데이터를 위한 처리 단계들의 일반적인 세트를 제공한다. 그러므로, 송신기는 데이터의 우선순위 레벨과 전송 채널의 품질에 적응된 방법으로 보내진 데이터의 중복 정도를 제어하고, 한편, 전송 채널의 통과대역의 점유와 오류들에 대한 보호의 정도 사이의 최적의 절출안을 보호한다.

본 발명의 이들 양상들 뿐만아니라 다른 더 상세한 양상들은, 첨부된 도면들을 참조하여 주어지며 모두는 본 발명을 한정하지 않는 예로서 다음의 명세서로부터 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 통신 채널을 통해 송신기에 의해 보내진 일차 데이터의 보호를 이끄는 개별 단계들을 개략적으로 도시하고 있다. 개별 단계들의 시퀀스(101)는 일차 데이터(109)로부터 시작하여, 오류들에 대한 어떤 보호 처리를 받기 쉽지 않은 전송 오류들 및/또는 데이터(108)에 대해 보호된 데이터(107)를 공급할 수 있게 한다. 일차 데이터(109)는 예를 들어 오디오/비디오 엔코더에 의해 발행된, 또는 디지털 멀티미디어 데이터의 소스에 의해 더 일반적으로 발행된 디지털 데이터의 프레임들에 대응한다. 이들 일차 데이터 프레임들은 예를 들어 MPEG-1/MPEG-2/MPEG-4 또는 H.263 패밀리(family)의 오디오/비디오 엔코더에 의해 또는 표준 H.324나 H.323을 이용한 애플리케이션들로부터 발행된다. 이 유형의 데이터는 디코딩 동안 확인되고 동기될 수 있는 상이한 유형들의 데이터를 포함하는 특성을 갖는다. 본 발명의 전후 관계에서는, 상이한 유형들의 데이터는 우선순위 레벨로 해석되고 번역된다. 실제로, 상기 소스에 의해 전달된 정보 컨텐트(content)를 설명 가능케 하는 그와 같은 데이터를 위한 특정 계층이 있다. 예를 들면, 일차 데이터(109)가 MPEG-2 또는 MPEG-4 표준에 따라 엔코드된 비디오 데이터와 관계가 있으면, 비디오 오브젝트(VO;Video Object), 비디오 오브젝트층(VOL;Video Object Layer), 비디오 플레인 그룹(GOV;Group of Video plane), 비디오 오브젝트 플레인(VOP;Video Object Plane), 비디오 패킷(VP)에 관한 데이터는 오류들에 대한 이미지들에 관한 데이터, 즉 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터들을 보호하는 것이 바람직한 감소하는 우선순위의 인터레이스된(interlaced) 계층 구조를 규정한다. 결정 단계(102)는 데이터의 유형 또는 일차 데이터 프레임들(109)에 우선순위 레벨을 할당하도록 데이터의 유형 또는 일차 데이터 프레임들(109)을 검출하기 위해 제공된다. 이 검출은 특히 각종 헤더들에 포함된 신택스의 키워드들에 관하여 설명하는, 일차 데이터(109)의 코딩 신택스(coding syntax)의 분석에 기초한다. 본 발명의 다른 변형례에서는, 이 유형의 정보는 데이터(109)를 공급하는 소스 또는 엔코더 등과 같은 외부 소자들에 의해 직적 제공된다. 이 다른 루트(route)는 110으로 참조된다. 일단 일차 데이터의 유형이 아려지면, 단계(103)에서 상기 유형 정보와 우선순위 레벨 사이의 대응(correspondence)이 구현된다. 이하 더 상세히 설명된 이 단계는 사용자가 각 데이터 유형과 우선순위 레벨 사이의 대응을 미리 구현한 대응표의 구현으로 이루어진다. 대응들의 수는 이 방법이 앞으로의 처리에서 이 정도로부터 상이한 수로 데이터 유형들을 포함하는 상이한 데이터 소스들에 적응될 수 있도록 어떠한 강제에 의해서도 제한되지 않는다. 이 목적을 위해 충분히 큰 대응들의 수를 포함하는 대응표를 제공하면 충분하다. 그것은 일차 데이터가 작은 수의 유형들을 포함하면 대응들 모두가 사용될 수 있는 것은 아니라는 것을 의미한다. 그러므로, 단계(103)는 일차 데이터 또는 데이터 프레임들(109)의 우선순위에 관한 값을 공급한다. 이 우선순위 레벨의 값에 따라, 데이터(109)는 전송 오류들에 대해 효과적으로 보호되거나, 대안적으로는 어떤 추가적인 처리를 받지 않는다. 소자(106)는 처리 시퀀스(101)를 통해 일차 데이터(109)의 경로를 결정하는 이 선택을 하는 것을 부여받는다. 실제로, 그것은 낮은 우선순위의 일차 데이터를 보호하지 않도록 결정될 수 있고, 그것은 우선순위를 정당화하지 않는 낮는 중요성의 데이터가 존재하거나 그들이 많은 오류들을 가져야 할지라도 전송후에 재구성될 수 있는 데이터가 존재한다는 것을 의미한다. 이들 경우에, 데이터(109)는 불필요하게 높은 등급으로 일차 데이터가 보내지는 통신 채널의 통과대역에 부담을 주지 않도록 오류들에 대해 보호되지 않는다. 반대의 경우, 즉, 일차 데이터의 우선순위가 충분히 높은 것으로 판정되는 경우에, 소자(106)는 오류 보호 단계(104)를 향해 데이터(109)를 스위칭한다. 이 보호 단계는 전송후에 또한 그들이 전송 동안 많은 오류들을 받지 않으면, 이들 일차 데이터의 재구성을 가능케 하도록 일차 데이터(109)에 중복 데이터를 부가하는 것을 그 목적으로 한다. 단계(104)는 일정한 그리고 혁신적인 방법으로 FEC 유형의 알고리즘을 실시함으로써 전송 오류들에 대해 보호된 데이터(107)를 전달할 수 있게 한다. 이 목적을 위한 본 발명은 예를 들어 이 중복 부가가 적용되는 일차 데이터의 대량의 바이트들의 백분율로서 표시된, 중복량이 일차 데이터의 우선순위를 고려한다는 점에서 일차 데이터를 위한 선택적인 보호를 제공한다. 즉, 일차 데이터에 부가된 중복 백분율은 그 우선순위 레벨이 더 높아지는 것에 비례하여 더 커질 것이다. 본 발명의 이 양상은 이하에서 더 상세히 설명될 것이다. 이 방법으로, 중요한 데이터의 최적의 보호를 보증할 수 있고 동시에 낮은 우선순위 레벨의 일차 데이터에 부가된 중복 데이터가 통신 채널을 통해 전송되지 않으며, 이것은 통신 채널에 불필요하게 부담이 주어지지 않는다는 것을 의미한다. 보호 단계(104)는 또한 데이터(109)와 그들의 우선순위 레벨을 나타내는 값을 수신하고, 값(105)은 전송 채널의 품질(Q)을 나타낸다. 이 값은 예를 들어, 특정 시간 기간 동안 이 채널에서 잃은 다수의 데이터 프레임들로부터 추정된 통신 채널의 오류율(error rate)의 함수이며, 그 추정은 원격 장치 수준에서 이루어지고, 이 추정 단계의 결과는 송신기에 보내진다. 이 방법에서, 일차 데이터에 부가된 중복량은 통신 채널의 품질값에 의해 변조되고, 일차 데이터에 부가된 중복량은 이 품질값이 더 높은 오류율을 나타내는데 비례하여 더 커진다. 그러므로, 일차 데이터는 통신 채널의 어떤 품질값에 기초하지 않고, 대신에 이 채널의 실제 특성들을 나타내는 품질값에 기초하여 보호되며, 보호 등급은 데이터의 전송 조건들에 완전히 적응된다.

그러므로, 전송 오류들에 대한 보호는 일차 데이터에 부가될 중복 데이터의 양을 정할 수 있도록 공동으로 실행되는 이중 계획(dual strategy)에 의해 보호되며, 그 방법은 다음을 포함한다:

- 일차 데이터의 우선순위 레벨에 기초하여 만들어진 제1 량의 중복 데이터의 계산, 이 제1 량은 우선순위 레벨이 높아지는 것에 비례하여 더 높아짐.

- 신뢰도를 나타내는 값과 통신 채널의 품질에 기초하여 실행된 이 제1 량의 중복 데이터의 변조, 이 변조는 통신 채널이 덜 신뢰되거나 전송의 오류율이 더 높아지는 것에 비례하여 더 커지는 중복 데이터의 양의 증가의 형태를 이루고, 그 중복 데이터의 증가는 전송 채널의 최대 통과대역에 의해 명백히 한정된다.

도 2는 본 발명에 따른 송신기를 포함하는 통신 시스템을 도시한다. 이 통신 시스템은 예를 들어 멀티미디어 애플리케이션에서 이용할 수 있도록 보호된 데이터를 수신하는 수신기(R)와 유선 또는 무선파 형태의 통신 채널(217)을 통해 통신하는 에미터(E)를 포함한다. 이 통신 시스템은 예를 들어 비디오 스트리밍(video streaming), 비디오 온 디맨드(video on demand), 또는 비디오 전화기 등과 같은 애플리케이션에 대응하고, 인터넷상의 비디오의 전송을 위한 (전송 프로토콜 RTP를 이용한) H.323 표준이나, 비디오 전화기 형태의 애플리케이션 또는 GSM 형태의 애플리케이션, 또는 블루투쓰(Bluetooth) 표준에 따른 애플리케이션에 관한 (H.223 표준에 따른 전송 프로토콜을 이용한) H.324 표준을 이용한다.

송신기(E)는 서버(server) 또는 오디오/비디오 엔코더에 의해 발행되고 오류들에 대한 보호를 위한 모듈(201)에 보내지는 일차 데이터 또는 데이터 프레임(209)의 소스(218)를 포함한다. 이 일차 데이터에 병렬로, 모듈(201)은 전송 채널(217)의 품질을 나타내는 신호(205)를 수신한다. 이 목적을 위해, 최종 패킷 RTCP가 수신기(R)의 수준에서 수신된 이래 다수의 데이터 패킷 등과 같은 통신의 품질을 전달 가능케 하는 통계량을 이용하기 위한, 표준 RCF 1889에 따른 RTP 프로토콜과 공동으로 규정된 RTCP(RTP Control Protocol)를 이용할 수 있다. 이 통신 채널의 품질 추정은 신호(205)를 통해 송신기에 그 추정 결과를 전송하는 블록(225)에 의해 실행된다. 그러나, 다른 수단, 예를 들어 소유(proprietary) 수단은 통신 채널의 품질의 나타내는 정보(205)를 전달하는데 이용될 수 있다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 모듈(201)은 보호 없는 데이터(208)나 일차 데이터(209)에 기초하여 중복 데이터의 부가를 통해 보호된 데이터(207)를 공급하고, 일차 데이터의 보호 등급은 그들의 우선순위 레벨과 전송 채널(217)의 품질 양쪽에 의존한다. 이제 다음의 설명은 RTP 프로토콜에 따른 애플리케이션에 기초하여 이루어지지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

바람직한 실시예에서는, 블루투쓰 표준을 이용하는 통신 채널을 통해 본 발명에 따른 송신기와 수신기 사이에서 MPEG-4에 따라 엔코딩된 데이터의 전송을 실행할 수 있는 통신 시스템이 고려된다. 이 경우에, 상용자에 의해 희망되는 바와 같이, GOV(Group Of Video Object Plane) 유형의 비디오 데이터, 움직임 벡터 데이터 MV, TEXTURE 데이터는 3가지 유형의 감소하는 우선순위 p()을 구성한다: p(GOV)＞p(MV)＞p(TEXTURE). 실제로, 높은 우선순위 레벨은 GOV 유형에, 중간 우선순위 레벨은 MV 유형에, 낮은 우선순위 레벨은 TEXTURE 유형에 주어질 수 있는데, 이 마지막 유형의 데이터는 애플리케이션에 필수 불가결한 것이 아니고 이들 데이터의 오류들 또는 손실들이 낮은 등급에만 불리하다는 것을 고려하면 그렇다. 그러므로, 일차 데이터의 3개의 보호 등급은 통신 채널의 특정 품질(Q1)을 위한 모듈(201)에 의해 규정된다:

a) GOV 유형의 데이터에 중복 데이터의 100%를 부가

b) MV 유형의 데이터에 중복 데이터의 50%를 부가

c) TEXTURE 유형의 데이터에 중복 데이터의 5%를 부가.

통신 채널을 통해 전송 품질(Q2)에 있어서, 이전의 예, 예를 들어 Q2＜Q1보다 더 좋지 않으면, 일차 데이터의 3개의 보호 등급들은 이제 다음과 같이 규정된다:

a) GOV 유형의 데이터에 중복 데이터의 200%를 부가

b) MV 유형의 데이터에 중복 데이터의 60%를 부가

c) TEXTURE 유형의 데이터에 중복 데이터를 부가하지 않음.

이 예는 중복 데이터의 양이 데이터의 우선순위 뿐만 아니라 통신 채널의 품질에 의존한다는 점에서, 일차 데이터에 부가될 중복 데이터의 양을 정하기 위한 전술한 이중 계획의 완전한 설명이다: 여기서, Q = Q2인 경우에, Q = Q1인 경우와 비교할 때, 중복 데이터는 MV 유형의 데이터와 비교하여 주로 GOV 데이터에 중첩되고, 그 중복량은 단지 거의 적게 증가하는데, 이것은 한편은 데이터가 높은 우선순위 레벨을 갖지 않고 다른 한편은 통신 채널을 포화시키지(saturate) 않도록 하기 때문이다. TEXTURE 유형의 데이터에 관한 한은, 그들의 우선순위 레벨이 가장 낮기 때문에 그리고 모든 보호 노력들이 GOV 유형의 데이터에 겨냥되고 있기 때문에, Q = Q2이면 중복 데이터는 모두에 부가되지 않는다. TEXTURE 유형의 데이터는 오류들에 대한 보호 없이 통신 채널을 통해 보내지고, 이 전송은 (중복 데이터의 부가 없이) FEC 보호 모듈에 의해 또는 상기 통신 채널을 통해 일차 데이터의 간단한 스위칭에 의해 달성될 수 있다.

GOV, MV, TEXTURE 데이터에서의 것과 유사한 방법으로, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 다른 데이터는 통신 채널을 통해 보내지기 전에 선택적인 보호를 겪게될 수 있다. MPEG-4 표준내에서, 또는 더 일반적으로는 비디오 압축을 위한 MPEG 표준들내에서, 상이한 이미지 유형들(I,P,B)에 속하는 데이터에 대해 선택적인 보호를 제공하는 것이 실제로 사리에 맞는다. 움직임 보상이 실행되지 않는 INTRA 이미지들에 대해 I 유형이 설계된다. I 유형의 이미지들은 비록 그것들이 그것들과 관련된 높은 우선순위 레벨을 가질지라도 시퀀스(sequence)에서 다른 이미지들의 시간적 예측을 위한 기준으로서 이용된다. P 유형은 비디오 시퀀스에서 2개의 연속 이미지들 사이에 존재하는 시간적 중복성으로부터 이득을 얻어 비디오 압축 레이트를 증가시키도록 시간적 예측이 만들어진 이미지들을 위해 설계된다. P 유형의 이미지들은 I 유형의 기준 이미지를 참조하여 코딩된다. B 유형은 이들 이미지들을 위한 최대 압축 레이트를 얻도록 이중 시간적인 예측이 만들어진 이미지들을 위해 설계된다. 이들 이미지들은 그들의 전송 동안 그들이 열화(degrade)되면 I 및 P 유형의 이미지들로부터 보간을 통해 복구될 수 있다는 사실의 관점에서 그들은 낮은 우선순위 레벨로 주어진다.

3개의 보호 수준들은 I, P, B 유형의 데이터의 우선순위 레벨들에 의존하며, 그러므로 전송 오류들에 대한 선택적인 FEC 유형의 보호의 전후 관계에서 제공될 수 있다:

a) I 유형의 이미지들을 규정하는 데이터에 중복 데이터를 대부분 부가, 오류들에 대한 보호는 I 유형의 이미지들을 규정하는 데이터와 다수의 중복 데이터(FEC 패킷들)의 연쇄(concatenation)를 통해 실행된다. 유리하게도, 또한, 오류들에 대한 중요한 데이터를 보호하는 FEC 패킷은 그 마스크(mask)내에 관련된 한정된 수의 FEC 패킷들만을 포함한다는 것이 또한 상상될 수 있고;

b) P 유형의 이미지들을 규정하는 데이터에 적은 양의 중복 데이터의 부가, 이 중복 데이터의 부가는 P 유형의 이미지들을 규정하는 중복 데이터와 소수의 FEC 패킷의 연쇄를 통해 달성되고;

c) B 유형의 이미지들을 규정하는 일차 데이터에 중복 데이터를 부가하지 않음.

201에 의해 분석 및/또는 처리된 이들 데이터는 특히 수신기 끝에서 일차 데이터와 대응하는 중복 데이터를 동기화하도록 데이터 프ㄹ임들 각각에 대해 FEC 보호에 특유한 헤더 RTP를 부가함으로써 그 후 RTP 프로토콜에 따라 그들을 포맷하는 기능을 갖는 모듈(202)에 보내진다. 그러므로, 모듈(202)은 각각 데이터(207,208)에 기초하여 RTP 프로토콜에 따라 포맷팅된 데이터 프레임들(210,211)을 보낸다. 데이터 프레임들(210,211) 각각은 전송층(221)을 통해 통신 채널(217)을 통해 전송된다.

유리하게도, 통신 채널을 통해 전송될 일차 데이터에 중복 데이터를 부가하는 것은 이 채널의 특성들에 의해 한정될 수 있다. 실제로, 통신 채널은 항상 제한된 통과대역을 가지며, 중복 데이터(FEC 패킷들)의 부가는 이 채널의 통과대역에서 변동(fluctuations)이 발생할지라도, 오류들에 대해 보호된 데이터의 데이터 레이트가 연속적으로 통신 채널의 것 미만 또는 그와 동일하게 되어야만 하도록 되어야 한다. 오류들에 대해 보호된 데이터의 데이터 레이트는 일차 데이터의 데이터 레이트와 중복 데이터의 데이터 레이트의 합으로서 보여질 수 있다. 만일 채널(217)을 통해 전송 오류 레이트가 알려지면, 일차 데이터와 관련될 중복 데이터의 데이터 레이트는 수신기 끝에서 검출된 오류들의 최대 보정(최대 복구 레이트)을 달성하도록 결정되고, 그 결정은 실험적으로 또는 전송 오류 레이트 파라미터들에 기초한 표(table)들에 의해 이루어질 수 있고, 중복 데이터 레이트는 원하는 복구 레이트에 맞춰진다. 그러므로, 결정된 중복 데이터 레이트는 전송 오류 레이트가 변화하지 않는 한 시간적으로 일정하게 유지되지만, 만일 그렇지 않으면, 통신 채널의 실제 조건들을 고려하기위한 새로운 결정이 다니내믹 형식으로 이루어진다.

제1 계획에 따르면, 통신 채널의 최대 통과대역은 더 작게 되고, 그것은 예를 들어 통신망이 포화 상태가 되면, 218로부터 발행하는 일차 데이터의 데이터 레이트(209)는 일차 데이터의 데이터 레이트와 중복 데이터의 데이터 레이트의 합이 통신 채널의 상기 최대 통과대역과 항상 같게 되는 송신기 수준에서 포화된 제어기에 의해 자동으로 조정되는 경우이다. 소스(218)가 MPEG-4 표준에 따라 압축 비디오 신호를 발생하는 경우의 상기 제어기에 의한 이 데이터 레이트(209)의 조정은 DCT(이산 코사인 변환) 블록들의 증가를 통해 얻어진다. 역으로, 만일 통신 채널의 최대 통과대역이 넓어지면, 상기 제어기는 통신 채널의 통과대역의 필링(filling)을 최적화하고 최대화하도록 DCT 블록들의 양을 정하는 단계들을 줄임으로써 데이터 레이트(209)를 증가시킬 것이다.

일차 데이터의 데이터 레이트와 중복 데이터의 데이터 레이트의 합이 항상 통신 채널의 최대 통과대역과 같게 되는 것을 달성하기 위한 제2 계획에 따르면, 상기 제어기는 시간 스케일링(time scaling) 기술을 실시한다. 이 기술은 일차 데이터가 통신 채널을 통해 보내질 수 없는 소스(218)를 제어기가 지시하는 데 있다. 만일 통신 채널의 최대 통과대역이 감소되거나 전송 오류 레이트가 증가하면, 즉, 일차 데이터(209)의 데이터 레이트가 감소되면, 낮은 우선순위의 일차 데이터는 통신 채널을 통해 전송되지 않는다.

일차 데이터의 데이터 레이트와 중복 데이터의 데이터 레이트의 합이 통신 채널의 최대 통과대역과 항상 같게 되는 것을 달성하기 위한 제3 계획에 따르면, 상기 제어기는 상이한 데이터 레이트를 갖는 일차 데이터 흐름(flow)들의 세트 중에서 선택 기술을 실시한다. 이 경우에, 소스(218)는 더이상 하나를 제공하지 않지만, 상이한 데이터 레이트들을 갖는 몇몇 동기 데이터 흐름들(209), 예를 들어 데이터 레이트(D1)를 갖는 제1 흐름, 데이터 레이트(D2)를 갖는 제2 흐름(D1＜D2)을 제공하고, 그 흐름들은 하나 및 동일한 비디오 시퀀스로부터 발생하고, 2개의 개별 비디오 엔코더들과 병렬로 엔코딩되거나 또는 프리 엔코딩(pre-encode)되어 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크)에 저장된다. 만일 이제 일차 데이터의 데이터 레이트가 감소되면, 제어기는 예를 들어 데이터 레이트 D2에서 D1로 스위칭함으로써 더 낮은 데이터 레이트의 일차 데이터 흐름(209)을 선택한다. 역으로, 제어기는 만일 일차 데이터의 데이터 레이트가 증가될 수 있다면, 즉 데이터 레이트 D1에서 D2로 변화될 수 있으면 더 높은 데이터 레이트의 일차 데이터 흐름(209)을 선택할 것이다.

수신기 끝(R)에서, 전송층(224)을 통해 수신된 데이터 프레임들은 2개의 카테고리, 즉, 어떤 오류 보호를 받지 않은 데이터 프레임들(213)과 FEC 유형의 오류 보호를 받지 않은 데이터 프레임들(212)로 분할된다. 모듈(223)로 보내진 데이터 프레임들(212,213)은 RTP 프로토콜과 관련된 그들의 신택스를 억제하도록 분석되고, 그 신택스는 수신된 각종 데이터 프레임들을 동기화하기 위해 이용된다. 그러므로, 모듈(223)은 모듈(222)에 보호 없는 데이터 프레임들(215)과 일차 데이터 및 중복 데이터 양쪽을 포함하는 데이터 프레임들(214)을 공급한다. 이 수준으로, 프레임들(215,214)은 채널(217)을 통한 전송중에 오류들이 발생하는 한을 제외하고는 각각 프레임들(208,207)에 대응하며, 그것은 모듈(222)이 오류들에 의해 작용된 데이터를 재구성하는 것을 그 목적으로 가지기 때문이다:

- 낮은 우선순위 레벨을 갖는 단일의 보호되지 않은 데이터(215)에 기초하거나, 주로 미리 수신된 변조하지 않은(non-corrupted) 데이터로 보간에 기초하여거나,

- 또는, 표준 RFC 2733에 설명된 FEC 유형의 알고리즘의 애플리케이션을 통해 데이터 프레임들(214)과 관련된 중복 데이터의 이용을 통함.

전송된 일차 데이터의 이 재구성의 성공은 중복 데이터의 품질에 존재하는 다수의 오류들의 비율이 더 낮아지는 것에 비례하여 더 바람직하게 될 것이라는 것에 유의해야 한다.

이렇게 재구성되고 오류들로부터 자유로워진 데이터(216)는 만일 그들이 비디오 유형의 데이터이면 이제 예를 들어 스크린상에서 디코딩되고 디스플레이되기 위한 애플리케이션(219)에 보내진다.

보호된 데이터의 프레임들을 전달할 수 있게 하는 본 발명에 따른 개별적인 단계들은 각종 방법들, 특히 일차 데이터 프레임들에 적용된 처리들 102/106/104에 대응하는 명령들의 세트를 실행하는 신호 프로세서의 이용을 통해, 그리고 그 콘텐츠(contents)가 단계(103)의 유형/우선순위 대응을 정할 수 있게 하는 메모리의 사용을 통해서, 송신기 수준에서 실시될 수 있다.

통신 시스템, 송신기, 뿐만 아니라 선택적인 방법으로 오류들에 대해 오류를 받기 쉬운 통신 채널을 통해 전송된 데이터를 보호하는 방법이 이렇게 기술되고 묘사되었다. 분명하게도, 본 발명의 범위로부터 벋어나지 않고 설명된 실시예들을 참조하여 많은 변형예들이 만들어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래 기술의 문서에 기술된 것보다 더 확실하고 또한 덜 비싼 선택적인 방법으로 통신 채널을 통해 전송된 일차 데이터 프레임들을 보호함으로써 종래기술의 단점들을 고도로 개선할 수 있다.

Claims (16)

1. 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단을 포함하며, 오류들에 대해 보호된 상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 통신 채널을 통해 수신기에 전송하도록 설계된 송신기에 있어서,

   상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 우선순위 레벨(priority level)을 귀속시키는(attribute) 귀속 수단, 및 보호가 요구되는 일차 데이터의 프레임들에 중복 데이터 패킷들을 부가하기 위한 전송 오류들에 대한 FEC 유형의 보호 수단을 포함하고, 상기 중복 데이터의 양은 고려중의 일차 프레임의 우선순위 레벨과 상기 통신 채널의 오류율의 함수이며, 상기 보호 수단은 보호된 데이터의 상기 프레임들을 상기 통신 채널을 통해 전달하는 것을 특징으로 하는, 송신기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 일차 데이터의 프레임들과 관련된 중복 데이터의 상기 패킷들은 상기 일차 데이터의 프레임들의 우선순위 레벨이 더 높아지고 상기 채널의 오류율이 더 높아지는 것에 비례하여 더 많아지는 것을 특징으로 하는, 송신기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 우선순위의 레벨을 할당하는 것은 2개의 단계들, 즉, 첫째로 상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 포함된 데이터의 유형의 확인에 의해, 이어서, 메모리에 저장된 대응표에 의해 상기 데이터의 유형을 우선순위 레벨에 관련시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는, 송신기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단을 실행함으로써, 상기 통신 채널을 통해 보내진 보호된 일차 디지털 데이터의 데이터 레이트가 상기 통신 채널의 최대 통과대역(passband)을 초과하지 않는 것을 보증하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 송신기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단은 상기 제어 수단에 의해 데이터 레이트가 제어되는 일차 데이터의 단일 흐름(single flow)을 전달하는 것을 특징으로 하는, 송신기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 일차 데이터, 특히 그 우선순위 레벨이 낮은 일차 데이터의 특정 프레임들의 전송을 방지하는 것을 특징으로 하는, 송신기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단은 각각이 상이한 데이터 레이트를 갖는 몇몇 동기(synchronous) 일차 데이터 흐름들을 전달하고, 상기 제어 수단은 전송 오류들에 대해 보호될 일차 데이터의 프레임들을 이들 상이한 흐름들로부터 선택하는 것을 특징으로 하는, 송신기.
8. 제 1 항에 청구된 송신기를 포함하는 전화 장치.
9. 데이터를 전송하는 방법으로서, 오류들에 대해 보호된 일차 디지털 데이터의 프레임들을 통신 채널을 통해 수신기에 전송하기 위하여 상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하는 단계를 포함하는, 상기 데이터 전송 방법에 있어서,

   - 상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 우선순위 레벨을 귀속시키는 단계; 및

   - 전송 오류들에 대한 FEC 유형의 보호 단계로서, 보호가 요구되는 일차 데이터의 프레임들에 중복 데이터의 패킷들을 부가하고, 상기 중복 데이터의 양은 고려중의 일차 프레임의 우선순위의 레벨과 상기 통신 채널의 오류율의 함수인, 상기 보호 단계를 더 포함하고;

   상기 보호 단계는 보호된 상기 데이터 프레임들을 상기 통신 채널에 공급하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 일차 데이터의 프레임들과 관련된 중복 데이터의 상기 패킷들은 상기 일차 데이터의 프레임들의 우선순위 레벨이 더 높아지고 상기 채널의 오류율이 더 높아지는 것에 비례하여 더 많아지는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 우선순위 레벨을 할당하는 것은 상기 일차 데이터의 프레임들 각각에 포함된 데이터의 유형을 확인하는 제1 단계, 및 이어서 상기 데이터의 유형을 우선순위 레벨에 관련시키는 단계에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단을 실행함으로써, 상기 통신 채널을 통해 보내진 보호된 일차 디지털 데이터의 프레임들의 데이터 레이트가 상기 통신 채널의 최대 통과대역을 초과하지 않는 것을 보증하기 위한 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하는 단계는 상기 제어 수단에 의해 데이터 레이트가 제어되는 일차 데이터의 단일 흐름을 전달할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제어 단계는 일차 데이터, 특히 그 우선순위 레벨이 낮은 일차 데이터의 특정 프레임들의 전송을 방지하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하는 단계는 각각이 상이한 데이터 레이트를 갖는 몇몇 동기 일차 데이터 흐름들을 전달할 수 있게 하고, 상기 제어 단계는 전송 오류들에 대해 보호될 일차 데이터의 프레임들을 이들 상이한 흐름들로부터 선택하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
16. 송신기를 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,

    전송 오류들에 대해 보호된 일차 디지털 데이터를 통신 채널을 통해 수신기에 전송하기 위해 이들 일차 디지털 데이터의 프레임들을 발생하기 위한 수단을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로그램이 상기 송신기에 포함된 신호 프로세서에 의해 실행될 때 청구항 9 내지 15에 청구된 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드의 일련의 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.

Images