KR101155587B1 - 전송에러 복원을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

전송에러 복원을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전송에러 복원을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송에러 복원을 위한 장치는 인코더 및 디코더를 포함한다. 인코터는 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합을 추출하고, 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제1 스레드를 전송하며, 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합을 추출하고, 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제2 스레드를 전송하며, 제1 스레드에 할당된 데이터들과 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 복원용 데이터들을 생성하고, 생성된 복원용 데이터들을 순서대로 할당하여 생성한 제3 스레드를 전송한다. 디코더는 인코더로부터 제1 스레드 및 제2 스레드를 수신하고, 제1 스레드 및 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는 경우 제3 스레드를 수신하여 유실된 데이터를 복원한다. 이때, 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 한다.
스레드, 싱크 프레임, 프레임 데이터, VRC 알고리즘, 복원용 데이터

Description

전송에러 복원을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD for RESTORING TRANSMISSION ERROR}
본 발명은 전송에러 복원을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 인코딩 및 디코딩 시 전송에러에 대한 복원력을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
멀티미디어 데이터는 그 양이 방대하여 대용량의 저장매체를 필요로 하며, 전송 시에 넓은 대역폭을 필요로 한다. 이러한, 멀티미디어 데이터, 예를 들어 동영상(Moving Picture, 이하, "비디오"라고 함), 오디오 등을 전송하기 위해서는 압축코딩기법을 사용하는 것이 필수적이다. 멀티미디어 데이터를 압축하는 방법들 중에서도, 특히 H.263 계층에서의 비디오 압축 방법인 참조영상 선택모드(Reference Picture Selection Mode)는 영상을 예측(Prediction)하여 전송에러에 대처하기 위해 널리 사용된다.
참조영상 선택모드(Reference Picture Selection Mode)는 피드백 채널(Feedback Channel)이 있는 모드와 피드백 채널(Feedback Channel)이 없는 모드로 나누어 진다. 피드백 채널(Feedback Channel)이 있는 모드의 경우, 디코더가 디 코딩할 수 있는 영상 정보를 알려주어 인코더가 참조영상(Reference Picture)을 선택할 수 있도록 하고, 참조영상(Reference Picture)이 적절하지 않으면 완전한 I 프레임(Intra Frame)을 인코딩하여 전송한다. 한편, 피드백 채널(Feedback Channel)이 없는 모드, 즉 Video Redundancy Coding(이하, "VRC 알고리즘"이라고 함)은 Annex R(Independent Segment Decoding Mode) 및 Annex K(Sliced Structured Mode)와 같이 사용하여 공간에러 복원 기능을 갖는다.
VRC 알고리즘을 이용하여 프레임 데이터를 전송하는 경우, VRC 알고리즘은 두 개 이상의 스레드(Thread)를 만들어 카메라에서 입력된 영상을 각 스레드(Thread)에 라운드 로빈(Round-Robin) 방식으로 할당하여 각 스레드(Thread)에서 독립적인 데이터를 인코딩하여 보낸다. 이때, 모든 스레드(Thread)에서 패킷 손실이 발생하지 않으면, 다음 싱크 프레임(Sync Frame) 또는 I 프레임(Intra Frame)이 전송될 때까지 화면이 정지되거나 손상되지 않은 화질을 얻게 된다. 이 방식에서 스레드(Thread)를 늘리게 되면, 데이터량이 많아지고 움직임이 많은 영상인 경우 이전 프레임(Frame)과의 차이가 커지게 되어 더 큰 모션 백터(Motion Vector)가 필요하게 되며, 이에 따라 데이터의 증가 및 화질의 열화가 발생할 수 있다. 따라서, VRC 알고리즘으로 인한 데이터의 증가가 많지 않으면서 효과적으로 전송에러를 복원할 수 있는 새로운 기술이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 VRC 알고리즘으로 인한 데이터의 증 가가 많지 않으면서 전송에러에 대한 복원력을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송 방법에 있어서,
상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제1 스레드를 전송하는 단계, 상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제2 스레드를 전송하는 단계, 그리고 상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 복원용 데이터들을 생성하고, 상기 생성된 복원용 데이터들을 순서대로 할당하여 생성한 제3 스레드를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송에러 복원을 위한 방법에 있어서,
상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합의 데이터가 순서대로 할당된 제1 스레드를 수신하는 단계, 상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합의 데이터가 순서대로 할당 된 제2 스레드를 수신하는 단계, 그리고 상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 생성된 복원용 데이터가 순서대로 할당된 제3 스레드를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송에러 복원을 위한 장치에 있어서,
상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제1 스레드를 전송하며, 상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제2 스레드를 전송하며, 상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 복원용 데이터들을 생성하고, 상기 생성된 복원용 데이터들을 순서대로 할당하여 생성한 제3 스레드를 전송하는 인코더, 그리고 상기 인코더로부터 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 수신하고, 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는 경우 상기 제3 스레드를 수신하여 상기 유실된 데이터를 복원하는 디코더를 포함하며, 상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 스레드의 프레임 데이터의 차이값을 갖는 독립적인 스레드를 추가적으로 전송하여 모든 프레임 데이터를 복원할 수 있으며, 그에 따라 영상의 화질을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 스레드에서 프레임 데이터가 유실된 경우에만 프레임 데이터의 차이값을 갖는 독립적인 스레드를 추가하므로 불필요한 스레드의 생성을 방지하여 데이터의 증가를 방지할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일반적인 VRC 알고리즘을 적용하여 프레임 데이터를 전송한 일례를 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 일반적인 VRC 알고리즘을 적용하여 전송한 프레임 데이터에서 에러가 발생한 일례를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2에서는 일반적인 VRC 알고리즘을 이용하여 스레드(10, 20)의 프레임 데이터(P1-P6)를 전송하는 경우, 싱크 프레임(SF1, SF2) 내에 스레드(10)의 프레임 데이터(P1, P3, P5)가 전송되며, 싱크 프레임(SF1, SF2) 내에 스레드(20)의 프레임 데이터(P2, P4, P6)가 전송되는 것으로 가정하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 VRC 알고리즘을 이용하여 생성된 스레드(10, 20)의 프레임 데이터(P1-P6)가 손실 없이 순차적으로 디코더(도시하지 않음)로 전송되는 경우, 먼저 전송된 스레드의 순서대로 복원된다. 그리고, 다른 스레드(도시하지 않음)를 이어갈 경우, 두 스레드(10, 20) 중에서 하나의 싱크 프레임(SF1, SF2)을 추출하여 싱크 프레임(SF1, SF2) 이후부터 다른 스레드(도시하지 않음)를 이어간다. 디코딩 순서는 싱크 프레임(SF1)-프레임 데이터(P1)-프레임 데이터(P2)-프레임 데이터(P3)-프레임 데이터(P4)-프레임 데이터(P5)-프레임 데이터(P6)-싱크 프레임(SF2)가 되며, 스레드(10, 20)의 모든 프레임 데이터(P1-P6)가 복원된다.
한편, 프레임 데이터(P3)가 유실된 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 VRC 알고리즘을 적용하지 않으면, 디코딩 순서는 싱크 프레임(SF1)-프레임 데이터(P1)-프레임 데이터(P2)-X-X-X-X-싱크 프레임(SF2)가 된다. 반면, VRC 알고리즘을 적용하면, 디코딩 순서는 싱크 프레임(SF1)-프레임 데이터(P1)-프레임 데이터(P2)-프레임 데이터(P4)-프레임 데이터(P6)-싱크 프레임(SF2)가 된다. 즉, VRC 알고리즘을 적용하는 경우 프레임 데이터(P1), 프레임 데이터(P2), 프레임 데이터(P4) 및 프레임 데이터(P6)를 획득되며, VRC 알고리즘을 적용하지 않는 경우 프레임 데이터(P1) 및 프레임 데이터(P2)가 획득되므로, VRC 알고리즘을 적용하는 경우 VRC 알고리즘을 적용하지 않는 경우보다 2배의 프레임 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 일반적인 VRC 알고리즘을 이용할 때 에러율(Error Rate)이 높지 않은 경우 I 프레임(Intra Frame)을 주기적으로 보내고, 에러율(Error Rate)이 5%-10% 사이인 경우 2개의 스레드(Thread)를 이용하여 한 스레드(Thread) 당 3개의 프레임 데이터(Frame Data)는 보내며, 에러율(Error Rate)이 10% 이상인 경우 3개의 스레드(Thread)를 이용하여 한 스레드(Thread) 당 3개의 프레임 데이터(Frame Data)는 보내는 방식이 추천된다.
이와 같이, 일반적인 VRC 알고리즘은 스레드(Thread)의 개수가 3개를 넘지 않으며, 싱크 프레임(Sync Frame) 내에 프레임 데이터(Frame Data)가 3개 정도이며, 에러율(Error Rate)에 따라서 VRC 알고리즘 적용여부 및 스레드(Thread)의 개수를 달리해야 하는 문제점이 있다.
아래에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 일반적인 VRC 알고리즘을 이용하는 경우 발생할 수 있는 문제점을 해결하여 효과적으로 전송에러를 복원할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 3 내지 도 8에서는 VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상이 전송되는 것으로 가정하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 인코더를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시한 인코더에서 생성되는 스레드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 인코더(100)는 VRC 알고리즘 적용부(110), 채널 상태 확인부(120) 및 전송에러 처리부(130)를 포함한다.
VRC 알고리즘 적용부(110)는 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용하여 전송하려는 영상의 연속적인 L개의 프레임 중 소정의 프레임 집합을 추출하여 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 생성한다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 전송하려는 영상이 연속적인 6개의 프레임으로 이루어진 경우, VRC 알고리즘 적용부(110)는 6개의 프레임 중 임의로 3개의 프레임을 추출하고, 3개의 프레임의 데이터(P1, P3, P5)를 순서대로 할당하여 제1 스레드(30)를 생성하며, 생성된 제1 스레드(30)를 디코더(도 5에 도시함)로 전송한다. 그리고, VRC 알고리즘 적용부(110)는 6개의 프레임 중 나머지 3개의 프레임을 추출하고, 3개의 프레임의 데이터(P2, P4, P6)를 순서대로 할당하여 제2 스레드(40)를 생성하며, 생성된 제2 스레드(40)를 디코더(도 5에 도시함)로 전송한다. 이때, 제1 스레드(30)에서 프레임 데이터(P1)를 I 프레임(Intra Frame)으로 설정하였으며, 나머지 프레임 데이터(P3)를 프레임 데이터(P1)를 바탕으로 구성된 P 프레임(Previous Frame)으로 설정하였고, 프레임 데이터(P5)를 프레임 데이터(P3)를 바탕으로 구성된 P 프레임(Previous Frame)으로 설정하였다. 동일하게, 제2 스레드(40)에서도 프레임 데이터(P2)를 I 프레임(Intra Frame)으로 설정하였으며, 나머지 프레임 데이터(P4)를 프레임 데이터(P2)를 바탕으로 구성된 P 프레임(Previous Frame)으로 설정하였고, 프레임 데이터(P6)를 프레임 데이터(P4)를 바탕으로 구성된 P 프레임(Previous Frame)으로 설 정하였다.
본 발명의 실시예에서는 제1 스레드(30)의 프레임 데이터(P1)와 제2 스레드(40)의 프레임 데이터(P2)를 I 프레임(Intra Frame)으로 설정하였으며, 나머지 프레임 데이터(P3-P6)를 P 프레임(Previous Frame)으로 설정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사용자에 따라서 B 프레임(Bidirectional Frame)을 추가하여 사용할 수도 있다. 그리고, 스레드(Thread)를 구성하는 I 프레임(Intra Frame), P 프레임(Previous Frame) 및 B 프레임(Bidirectional Frame)은 사용자에 따라 다른 위치로 설정될 수 있다.
채널 상태 확인부(120)는 디코더(도 5에 도시함)로 전송된 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40) 각각의 프레임 데이터(P1, P3, P5/P2, P4, P6)에서 전송에러가 발생하여 프레임 데이터가 유실되었는지의 여부를 판단한다. 구체적으로, 채널 상태 확인부(120)는 디코더(도 5에 도시함)로부터 채널 상태 신호를 수신하며, 채널 상태 신호를 이용하여 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)의 각 프레임 데이터(P1, P3, P5/P2, P4, P6)가 유실되었는지 판단한다. 이때, 프레임 데이터가 유실되어 정상적으로 전송되지 않았다면, 채널 상태 확인부(120)는 전송에러 발생신호를 생성하여 전송에러 처리부(130)로 전달한다.
전송에러 처리부(130)는 전송에러 발생신호가 전달되면 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용하여 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)들이 순서대로 할당된 제3 스레드(50)을 생성한다.
예를 들어, 도 4를 참조하면 전송에러 처리부(130)는 전송에러 발생신호가 전달되면 제1 스레드(30)의 첫번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P1)와 제2 스레드(40)의 첫번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P2)의 차이값(P2-P1)을 제3 스레드(50)의 첫번째 순서에 할당한다. 그리고, 전송에러 처리부(130)는 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P3)와 제2 스레드(40)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P4)의 차이값(P4-P3)을 제3 스레드(50)의 두번째 순서에 할당한다. 동일하게, 전송에러 처리부(130)는 제1 스레드(30)의 세번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P5)와 제2 스레드(40)의 세번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P6)의 차이값(P6-P5)을 제3 스레드(50)의 세번째 순서에 할당한다. 즉, 전송에러 처리부(130)는 제1 스레드(30)의 k번째 순서의 프레임 데이터와 제2 스레드(40)의 k번째 순서의 프레임 데이터의 차이값을 복원용 데이터로 생성하여 제3 스레드(50)의 k번째 순서에 할당한다. 그리고, 전송에러 처리부(130)는 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)를 디코더(도 5에 도시함)로 전송한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인코더(100)는 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)의 프레임 데이터의 전송 시, 전송에러가 발생하였는지의 여부를 판단한 결과에 따라 유실된 프레임 데이터를 복원하기 위한 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)을 생성하여 전송하므로, 전송에러가 발생하지 않는 경우 불필요한 스레드(Thread)의 생성을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용함에 따라 스레드(Thread)의 개수를 더 이상 증가시키지 않고 3개로 고정할 수 있으며, 에러율(Error Rate)에 따라서 싱크 프레임(Sync Frame) 사이의 프레임 데이터(Frame Data)의 수만 조절하여 적은 비트율의 증가를 통해 영상의 화질을 개선시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 디코더를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5에 도시한 디코더로 전송되는 스레드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 디코더(200)는 스레드 수신부(210), 전송에러 판단부(220), 데이터 복원부(230) 및 전송에러 복원부(240)를 포함한다.
스레드 수신부(210)는 인코더(100)로부터 전송되는 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 수신하여 전송에러 판단부(220)로 전달하며, 이때 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)는 도 6에 도시한 바와 같다. 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)에서 프레임 데이터가 유실된 것으로 판단되면, 스레드 수신부(210)는 인코더(100)로부터 유실된 프레임 데이터를 복원하기 위한 복원용 데이터가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)을 수신하며, 수신된 제3 스레드(50)를 전송에러 복원부(240)로 전달한다.
전송에러 판단부(220)는 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 수신하여 제1 및 제2 스레드(30, 40)의 프레임 데이터(P1, P3, P5/P2, P4, P6)에서 유실된 프레임 데이터가 있는지 판단한다. 이때, 프레임 데이터가 유실되지 않았다면, 전송에러 판단부(220)는 제1 및 제2 스레드(30, 40)를 데이터 복원부(230)로 전달하여 복원한다. 한편, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 스레드(30)에서 프레임 데이터(P3)가 유실되었다면, 전송에러 판단부(220)는 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 전송에러 복원부(240)로 전달한다.
전송에러 복원부(240)는 유실된 프레임 데이터(P3) 이전까지의 프레임 데이터(P1, P2)를 복원하고, 유실된 프레임 데이터(P3) 이후의 프레임 데이터(P4, P5, P6)은 복원하지 않고 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)가 수신될 때까지 대기한다. 제3 스레드(50)가 수신되면, 전송에러 복원부(240)는 제2 스레드(40)의 프레임 데이터(P4)와 제3 스레드(50)의 프레임 데이터(P4-P3)를 이용하여 유실된 프레임 데이터(P3)를 복원한다. 즉, 전송에러 복원부(240)는 유실된 프레임 데이터(P3)가 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터 이므로, 제2 스레드(40)의 두번째 순서로 할당된 프레임 데이터(P4)에서 제3 스레드(50)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P4-P3)를 빼서 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P3)를 복원한다. 그리고, 전송에러 복원부(240)는 복원된 프레임 데이터(P3) 이후의 나머지 프레임 데이터(P4, P5, P6)를 순차적으로 복원한다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 인코더 및 디코더를 이용하여 전송에러를 복원할 수 있는 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 도 3에 도시한 VRC 알고리즘을 적용한 인코더의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인코더(100)의 VRC 알고 리즘 적용부(110)는 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용하여 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 생성하여 디코더(200)로 전송한다(S700). 그리고, 인코더(100)의 채널 상태 확인부(120)는 디코더(200)로부터 채널 상태 신호를 수신하며, 채널 상태 신호를 이용하여 전송된 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40) 각각의 프레임 데이터(P1, P3, P5/P2, P4, P6)에서 전송에러가 발생하여 프레임 데이터가 유실되었는지의 여부를 판단한다(S710).
S710 단계에서 판단결과 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)에서 프레임 데이터가 유실된 경우, 채널 상태 확인부(120)는 전송에러 발생신호를 생성하여 인코더(100)의 전송에러 처리부(130)로 전달한다.
그러면, 전송에러 처리부(130)는 전송에러 발생신호가 전달되면 제1 스레드(30)의 첫번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P1)와 제2 스레드(40)의 첫번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P2)의 차이값(P2-P1)을 제3 스레드(50)의 첫번째 순서에 할당한다(S720). 그리고, 전송에러 처리부(130)는 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P3)와 제2 스레드(40)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P4)의 차이값(P4-P3)을 제3 스레드(50)의 두번째 순서에 할당한다(S730). 전송에러 처리부(130)는 제1 스레드(30)의 세번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P5)와 제2 스레드(40)의 세번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P6)의 차이값(P6-P5)을 제3 스레드(50)의 세번째 순서에 할당한다(S740). 전송에러 처리부(130)는 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)를 디코더(200)로 전송한다(S750).
한편, S710 단계에서 판단결과 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)에서 프레임 데이터가 유실되지 않은 경우, 제3 스레드(50)를 생성하지 않고 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)만 전송하여 불필요한 스레드(Thread)의 생성을 방지한다.
도 8은 도 5에 도시한 VRC 알고리즘을 적용한 디코더의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디코더(200)의 VRC 스레드 수신부(210)는 인코더(100)로부터 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 수신하여 전송에러 판단부(220)로 전달한다(S800). 전송에러 판단부(220)는 전송된 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40) 각각의 프레임 데이터(P1, P3, P5/P2, P4, P6)에서 전송에러가 발생하여 프레임 데이터가 유실되었는지의 여부를 판단한다(S810). 이때, 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)에서 프레임 데이터가 유실되지 않은 경우, 전송에러 판단부(220)는 제1 및 제2 스레드(30, 40)를 데이터 복원부(230)로 전달하여 복원한다(S820).
한편, 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)에서 프레임 데이터가 유실된 경우, 예를 들어 프레임 데이터(P3)가 유실되었다면, 전송에러 판단부(220)는 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)를 전송에러 복원부(240)로 전달한다. 그리고, 전송에러 판단부(220)는 전송에러가 발생하여 프레임 데이터가 유실되었으므로, 유실된 프레임 데이터(P3)를 복원하기 위한 복원용 데이터(P2-P1, P4-P3, P6-P5)가 순서대로 할당된 제3 스레드(50)를 인코더(100)로부터 수신하기 위하여 채널 상태 신호를 생성하여 전달한다(S830).
전송에러 복원부(240)는 유실된 프레임 데이터(P3) 이전까지의 프레임 데이터(P1, P2)를 복원한다(S840). 그리고, 전송에러 복원부(240)는 제3 스레드(50)가 수신될 때까지 유실된 프레임 데이터(P3) 이후의 프레임 데이터(P4, P5, P6)는 복원하지 않고 대기한다(S850).
이때, 제3 스레드(50)가 수신되면, 전송에러 복원부(240)는 유실된 프레임 데이터(P3)가 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터 이므로, 제2 스레드(40)의 두번째 순서로 할당된 프레임 데이터(P4)에서 제3 스레드(50)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P4-P3)를 빼서 제1 스레드(30)의 두번째 순서에 할당된 프레임 데이터(P3)를 복원한다(S860). 그리고, 전송에러 복원부(240)는 복원된 프레임 데이터(P3) 이후의 나머지 프레임 데이터(P4, P5, P6)를 순차적으로 복원한다(S870).
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 디코더(200)는 유실된 프레임 데이터(P3)를 복원하기 위한 제3 스레드(50)의 프레임 데이터(P4-P3)가 수신될 때까지 대기하여 프레임 데이터(P3)를 복원함에 따라, 제1 스레드(30) 및 제2 스레드(40)의 싱크 데이터 및 모든 프레임 데이터를 복원할 수 있다. 즉, 모든 프레임의 데이터가 복원됨에 따라 싱크 프레임(SF1, SF2) 사이에 위치하는 제1 스레드(30)의 프레임 데이터(P1, P3, P5)와 싱크 프레임(SF1, SF2) 사이에 위치하는 제2 스레드(40)의 프레임 데이터(P2, P4, P6)를 복원하여 완전한 비디오 영상을 복원할 수 있으며, 그에 따라 영상의 화질을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디코더(200)는 프레임 데이터(P3)가 유실된 경우 인코더(100)로부터 제3 스레드(50)를 수신하여 유실된 프레임 데이터를 복원하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 스레드(30) 내지 제3 스레드(50)를 모두 수신한 후 프레임 데이터가 유실된 경우에 제3 스레드(50)를 이용하여 유실된 프레임 데이터를 복원할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예서는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 일반적인 VRC 알고리즘을 적용하여 프레임 데이터를 전송한 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 일반적인 VRC 알고리즘을 적용하여 전송한 프레임 데이터에서 에러가 발생한 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 인코더를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 인코더에서 생성되는 스레드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VRC 알고리즘을 적용한 디코더를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 디코더로 전송되는 스레드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3에 도시한 VRC 알고리즘을 적용한 인코더의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 5에 도시한 VRC 알고리즘을 적용한 디코더의 동작을 나타내는 순서도이다.

Claims (16)

  1. VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송 방법에 있어서,
    상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제1 스레드를 전송하는 단계,
    상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제2 스레드를 전송하는 단계, 그리고
    상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 복원용 데이터들을 생성하고, 상기 생성된 복원용 데이터들을 순서대로 할당하여 생성한 제3 스레드를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 스레드를 전송하는 단계는,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 전송상태에 따른 채널 상태 신호를 수신하는 단계,
    상기 채널 상태 신호를 이용하여 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는지의 여부를 판단하는 단계, 그리고
    상기 유실된 데이터가 존재하는 경우, 상기 제3 스레드를 생성하여 전송하는 단계를 포함하는 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스레드와 상기 제2 스레드 각각은 I 프레임(Intra Frame), P 프레임(Previous Frame) 및 B 프레임(Bidirectional Frame) 중 적어도 하나의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 전송하는 단계는,
    상기 제1 스레드의 j번째 순서의 프레임이 상기 I 프레임(Intra Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 j번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 I 프레임(Intra Frame)으로 추출하는 단계,
    상기 제1 스레드의 i번째 순서의 프레임이 상기 P 프레임(Previous Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 i번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 P 프레임(Previous Frame)으로 추출하는 단계, 그리고
    상기 제1 스레드의 h번째 순서의 프레임이 상기 B 프레임(Bidirectional Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 h번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 B 프레임(Bidirectional Frame)으로 추출하는 단계
    를 포함하는 전송 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 M개와 N개는 동일한 개수인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  6. 디코더가 VRC(Video Redundancy Coding)를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송에러를 복원하는 방법에 있어서,
    상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합의 데이터가 순서대로 할당된 제1 스레드를 수신하는 단계,
    상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합의 데이터가 순서대로 할당된 제2 스레드를 수신하는 단계,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는 경우, 제3 스레드를 요청하기 위한 채널 상태 신호를 생성하여 인코더로 전송하는 단계,
    상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 생성된 복원용 데이터가 순서대로 할당된 제3 스레드를 수신하는 단계, 그리고
    상기 제3 스레드에 순서대로 할당된 상기 복원용 데이터를 이용하여 상기 유실된 데이터를 복원하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유실된 데이터가 상기 제1 스레드의 p번째 순서에 할당된 데이터인 경우,
    상기 유실된 프레임을 복원하는 단계는,
    상기 제3 스레드의 p번째 순서에 할당된 복원용 데이터와 상기 제2 스레드의 p번째 순서에 할당된 프레임의 데이터를 이용하여 상기 제1 스레드의 p번째 순서에 할당된 프레임의 데이터를 복원하는 단계를 더 포함하는 전송에러 복원 방법.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 M개와 N개는 동일한 개수인 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 방법.
  10. VRC를 적용하여 연속적인 L개의 프레임으로 이루어진 영상의 전송에러 복원 을 위한 장치에 있어서,
    상기 연속적인 L개의 프레임 중 M개의 프레임들로 이루어진 제1 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제1 스레드를 전송하며, 상기 연속적인 L개의 프레임 중 N개의 프레임들로 이루어진 제2 프레임 집합을 추출하고, 상기 각 프레임들의 데이터를 순서대로 할당하여 생성한 제2 스레드를 전송하며, 상기 제1 스레드에 할당된 데이터들과 상기 제2 스레드에 할당된 데이터들에 기초하여 복원용 데이터들을 생성하고, 상기 생성된 복원용 데이터들을 순서대로 할당하여 생성한 제3 스레드를 전송하는 인코더, 그리고
    상기 인코더로부터 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 수신하고, 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는 경우 상기 제3 스레드를 수신하여 상기 유실된 데이터를 복원하는 디코더를 포함하며,
    상기 제3 스레드의 k번째 순서에 할당된 복원용 데이터는 상기 제1 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터와 상기 제2 스레드의 k번째 순서에 할당된 데이터의 차인 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인코더는,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 생성하여 상기 디코더로 전송하는 VRC 알고리즘 적용부,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 전송상태에 따른 채널 상태 신호를 수신하여 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는지 판단하고, 판단 결과에 따라 전송에러 발생신호를 생성하여 전송하는 채널 상태 확인부, 그리고
    상기 채널 상태 확인부로부터 상기 전송에러 발생신호가 전달되면, 상기 유실된 데이터를 복원하기 위한 복원용 데이터들이 순서대로 할당된 상기 제3 스레드를 생성하여 상기 디코더로 전송하는 전송에러 처리부
    를 포함하는 전송에러 복원 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 스레드와 상기 제2 스레드 각각은 I 프레임(Intra Frame), P 프레임(Previous Frame) 및 B 프레임(Bidirectional Frame) 중 적어도 하나의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 VRC 알고리즘 적용부는,
    상기 제1 스레드의 j번째 순서의 프레임이 상기 I 프레임(Intra Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 j번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 I 프레임(Intra Frame)으로 추출하며,
    상기 제1 스레드의 i번째 순서의 프레임이 상기 P 프레임(Previous Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 i번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 P 프레임(Previous Frame)으로 추출하며,
    상기 제1 스레드의 h번째 순서의 프레임이 상기 B 프레임(Bidirectional Frame)으로 추출되면, 상기 제2 스레드의 h번째 순서의 프레임도 동일하게 상기 B 프레임(Bidirectional Frame)으로 추출하는 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 디코더는,
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 수신하여 전달하는 스레드 수신부,
    상기 스레드 수신부로부터 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드를 수신하며, 상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드의 각 프레임들의 데이터에서 유실된 데이터가 존재하는지의 여부를 판단하는 전송에러 판단부, 그리고
    상기 제1 스레드 및 상기 제2 스레드에서 상기 유실된 데이터가 존재하는 경우, 상기 제3 스레드에 순서대로 할당된 상기 복원용 데이터를 이용하여 상기 유실된 프레임을 복원하는 전송에러 복원부를 포함하며,
    상기 스레드 수신부는,
    상기 유실된 프레임을 복원하기 위한 상기 제3 스레드를 상기 인코더로부터 수신하여 상기 전송에러 복원부로 전달하는 전송에러 복원 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전송에러 복원부는,
    상기 유실된 데이터가 상기 제1 스레드의 p번째 순서에 할당된 프레임의 데이터인 경우,
    상기 제3 스레드의 p번째 순서에 할당된 복원용 데이터와 상기 제2 스레드의 p번째 순서에 할당된 프레임의 데이터를 이용하여 상기 제1 스레드의 p번째 순서에 할당된 프레임의 데이터를 복원하는 전송에러 복원 장치.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 M개와 N개는 동일한 개수인 것을 특징으로 하는 전송에러 복원 장치.
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