KR101280227B1 - 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법 - Google Patents

멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법 Download PDF

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본 발명은 멀티미디어 데이터의 디코딩에 소요되는 계산량 정보를 메타데이터에 포함시킴으로써 이에 의해 클록 주파수나 버퍼 사이즈와 같은 시스템 리소스를 최적으로 관리할 수 있도록 한 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 입력되는 멀티미디어 콘텐츠로부터 각 미디어 샘플의 디코딩에 소요되는 계산량 정보가 포함된 메타데이터를 추출하는 메타데이터 추출기; 각 미디어 샘플의 압축을 해제하여 복원하는 미디어 디코더; 상기 미디어 디코더에 제공될 클록 주파수를 조절하는 클록주파수 컨트롤러 및 상기 메타데이터 추출기에 의해 추출된 상기 메타데이터로부터 자기 모델의 계산량 정보를 확인한 후에 각 미디어 샘플에 대해 상기 클록주파수 컨트롤러에 클록주파수 제어 명령을 하달하는 미디어데이터 프로세서를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이터 디코딩 장치가 제공된다.
전술한 제1 특징에 있어서, 상기 계산량 정보는 각 디코딩 단말기 모델별 및 각 미디어 샘플별로 제공되되, 각 미디어 샘플별로 취합되어 제공되거나 각 디코딩 단말기 모델별로 취합되어 제공되는 것을 특징으로 한다. 상기 계산량 정보는 각 미디어 샘플을 디코딩하는데 소요되는 클록 개수 정보인 것을 특징으로 한다.

Description

멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법{multimedia data decoding apparatus and the method thereof}
본 발명은 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 멀티미디어 데이터의 디코딩에 소요되는 계산량 정보를 메타데이터에 포함시킴으로써 이에 의해 클록 주파수나 버퍼 사이즈와 같은 시스템 리소스를 최적으로 관리할 수 있도록 한 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래의 디지털 회로 기술은 가변 전압 또는 가변 클록 주파수를 지원하는데, 일반적으로 디지털 회로의 전력 소모는 사용하는 클록 주파수의 제곱 또는 세제곱에 비례하는 것으로 알려져 있기 때문에 사용되는 클록 주파수를 적절히 제어하면 지원 가능한 최대 클록 주파수를 사용할 때보다 전력 소모를 줄일 수가 있다.
한편, 종래 사용되거나 표준화되어 있는 멀티미디어 컨테이너 포맷, 예를 들어 ISO/IEC-14496-12 기반의 MPEG4 또는 AVI 등은 박스(box)(원자(atom) 또는 객체(object))로 표현되는 객체 지향 구조(object-oriented structure)로 구성된다. 2개의 중요한 상위레벨 박스는 메타데이터 또는 미디어데이터를 포함한다. 대부분의 박스는 실제 미디어데이터에 관한 선언적, 구조적 및 시간적 정보를 제공하는 메타데이터의 계층을 설명한다. 이러한 박스는 무비 박스(movie box)로도 불리우는데, 미디어데이터 자체는 무비 박스 내에 배치되거나 또는 외부에 배치될 수 있다. 각각의 미디어데이터의 스트림은 트랙이라고 불린다.
주요 메타데이터는 무비 객체이다. 무비 박스는 시간적으로 표시되는 미디어데이터를 설명하는 트랙 박스를 포함한다. 트랙을 위한 미디어데이터는 다양한 유형{예를 들어, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 2진 포맷 스크린 표시(BIFS: binary format screen representations) 등)을 가질 수 있다. 각각의 트랙은 액세스 유닛 또는 화상으로도 알려진 샘플로 추가 분할된다. 샘플은 특정 시점에서의 미디어 데이터의 유닛을 나타낸다.
도 1은 종래 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 멀티미디어 데이터의 파일 포맷은 크게 각 샘플에 대한 메타데이터가 저장되는 메타데이터 박스와 복수의 샘플로 분할된 멀티미디어 데이터(이하 간단히 '미디어데이터'라 한다)(압축 또는 비압축된 미디어데이터)가 저장되는 미디어데이터 박스로 구분될 수 있다.
전술한 구성에서, 각 샘플에 대한 메타데이터는 다시 해당 샘플에 대한 샘플 크기(사이즈) 정보, 해당 샘플의 저장 위치 정보 및 디코딩 타이밍 정보 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라 미디어데이터를 디코딩하는 디코더의 입장에서는 메타데이터를 이용하여 해당 샘플에 접근한 후에 이를 디코딩 및 렌더링하게 된다.
그러나 종래에는 메타데이터에 각 샘플을 디코딩하는데 요구되는 계산량 정보, 예를 들어 적정 클록 주파수 정보가 제공되지 않기 때문에 이를 예측 프로그램에 의해 동적으로 예측하여 시스템 리소스, 예를 들어 클록 주파수나 버퍼 사이즈를 제어하기 때문에 최적의 제어가 불가능하고, 이에 따라 시스템 리소스가 낭비됨은 물론 전력 소모가 증가하는바, 이는 한정된 크기의 메모리와 전력을 사용하는 모바일 기기에 치명적인 불리함으로 작용하는 문제점이 있었다.
예를 들어 최대 20의 클록 주파수를 지원하는 프로세서가 멀티미디어 데이터의 한 프레임을 처리(디코딩)함에 있어서 10의 클록 주파수만을 사용해도 됨을 미리 알고 있는 경우에는 예를 들어 한 프레임의 전체 시간에 걸쳐서 1*102(=100) 만큼의 에너지만 소모하면 되기 때문에 나머지의 클록 자원을 다른 태스크를 수행하는데 할당할 수 있지만 최대 클록 주파수를 모두 사용하는 경우에는 예를 들어 한 프레임의 1/2 시간 동안 0.5*202(=200), 즉 앞 선 예보다 두 배의 의 에너지를 소모해야 할 뿐만 버퍼 사이즈도 상대적으로 크게 할당해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 멀티미디어 데이터의 디코딩에 소요되는 계산량 정보를 메타데이터에 포함시킴으로써 이에 의해 클록 주파수나 버퍼 사이즈와 같은 시스템 리소스를 최적으로 관리할 수 있도록 한 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 입력되는 멀티미디어 콘텐츠로부터 각 미디어 샘플의 디코딩에 소요되는 계산량 정보가 포함된 메타데이터를 추출하는 메타데이터 추출기; 각 미디어 샘플의 압축을 해제하여 복원하는 미디어 디코더; 상기 미디어 디코더에 제공될 클록 주파수를 조절하는 클록주파수 컨트롤러 및 상기 메타데이터 추출기에 의해 추출된 상기 메타데이터로부터 자기 모델의 계산량 정보를 확인한 후에 각 미디어 샘플에 대해 상기 클록주파수 컨트롤러에 클록주파수 제어 명령을 하달하는 미디어데이터 프로세서를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이터 디코딩 장치가 제공된다.
전술한 제1 특징에 있어서, 상기 계산량 정보는 각 디코딩 단말기 모델별 및 각 미디어 샘플별로 제공되되, 각 미디어 샘플별로 취합되어 제공되거나 각 디코딩 단말기 모델별로 취합되어 제공되는 것을 특징으로 한다. 상기 계산량 정보는 각 미디어 샘플을 디코딩하는데 소요되는 클록 개수 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 멀티미디어 데이터 디코딩 장치에 의해 수행되되, 입력되는 멀티미디어 콘텐츠로부터 각 미디어 샘플의 디코딩에 소요되는 계산량 정보가 포함된 메타데이터를 추출하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서 추출된 메타데이터에서 각 미디어 샘플마다 자기 모델에 해당하는 상기 계산량 정보를 확인하는 (b) 단계 및 상기 (b) 단계에서 확인된 상기 계산량 정보에 의거하여 각 미디어 샘플의 디코딩에 사용될 클록 주파수를 조절하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이터 디코딩 방법이 제공된다.
전술한 제2 특징에 있어서, 상기 계산량 정보는 각 디코딩 단말기 모델별 및 각 미디어 샘플별로 제공되되, 각 미디어 샘플별로 취합되어 제공되거나 각 디코딩 단말기 모델별로 취합되어 제공되는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 네트워크를 통해 서버로부터 수신하되, 자기 디코딩 단말기의 모델 정보를 서버에 제공하는 (pa) 단계를 더 구비하고, 서버는 상기 (pa) 단계에서 제공받은 상기 디코딩 단말기의 모델 정보에 해당하는 계산량 정보만을 메타데이터에 포함시켜 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법에 따르면, 예측을 통한 계산량 정보에 의해 시스템 리소스를 관리하지 않고 실측에 의해 얻어진 계산량 정보에 의해 시스템 리소스를 관리하기 때문에 디코딩에 소요되는 에너지 소모를 줄일 수 있고, 이에 따라 동일한 에너지를 사용하면서도 동작시간을 증가시킬 수가 있고, 미디어의 디코딩과 렌더링 사이에 존재하는 버퍼의 사이즈를 감소시킬 수가 있다.
도 1은 종래 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 디코딩 장치의 블록 구성도,
도 5는 본 발명의 멀티미디어 데이터 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 멀티미디어 데이터의 디코딩 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 파일 포맷은 크게 각 미디어 샘플에 대한 메타데이터가 저장되는 메타데이터 박스와 복수의 미디어 샘플로 분할된 멀티미디어 데이터, 즉 압축 또는 비압축된 멀티미디어 데이터가 저장되는 미디어데이터 박스로 구분될 수 있다.
전술한 구성에서, 각 미디어 샘플에 대한 메타데이터는 다시 해당 미디어 샘플에 대한 샘플 크기(사이즈) 정보, 해당 미디어 샘플의 저장 위치 정보 및 디코딩 타이밍 정보 등과 같은 종래의 제공 정보 이외에 각종 디코딩 단말기의 기기 모델에 따라 해당 CPU가 각 미디어 샘플의 디코딩에 사용해야 하는 계산량 정보, 예를 들어 사용해야될 클록 개수 정보를 추가로 제공하게 된다. 이 경우에 계산량 정보는 해당 파일 포맷의 메타데이터 박스에 샘플 복잡도(sample complexity) 등의 필드명으로 삽입될 수 있을 것이다. 여기에서, 각 미디어 샘플의 계산량 정보는 샘플의 크기나 요구되는 디코딩 시간에 따라 달라지기 때문에 각 미디어 샘플별로 이러한 계산량 정보가 필요하게 되고, 더욱이 디코딩 단말기의 모델별로 서로 다른 CPU와 운영체제를 채택하고 있기 때문에 각 미디어 샘플마다 모델별로 소요되는 계산량 정보를 제공하게 된다.
그리고 이러한 계산량 정보는 각각의 디코딩 단말기 모델에서 해당 미디어데이터를 한 프레임씩 디코딩하면서 디코딩에 소요되는 클록의 개수를 실측한 후에 이렇게 구해진 클록 개수를 각 미디어 샘플에 적용(샘플은 하나 이상의 프레임으로 구성될 수 있음)하여 얻어질 수 있다. 예를 들어, 임의의 디코딩 단말기 모델의 CPU가 600㎒의 클록 주파수(초당 6*108)를 지원한다고 가정할 때 어느 한 프레임을 디코딩하는데 106개의 클록이 사용되고, 다음의 프레임을 디코딩하는데는 2*106개의 클록이 사용되는 식으로 사용되는 클록의 개수가 다를 수 있다. 그리고 이 두 개의 프레임이 하나의 미디어 샘플을 구성하고 해당 미디어데이터의 재생 속도가 초당 20 프레임이라고 가정할 때 해당 미디어 샘플은 100㎳(=2*20/1000) 내에 처리(디코딩)되어야 하는 반면에 사용되는 클록의 개수는 3*106이기 때문에 이 기간 동안에는 디코딩에 사용되는 클록 주파수를 대폭 낮춤과 함께 여분의 클록 리소스를 다른 태스크를 수행하는데 할당하는 것이 가능하다. 이외에도 디코딩과 렌더링 과정에서 필요한 버퍼의 사이즈도 상기한 계산량 정보에 의해 적절하게 조정할 수가 있다.
한편, 최근에 출시되는 각종 디코딩 단말기는 기기에 전원이 공급되어 동작한 시점부터의 누적 클록수를 CPU가 알 수 있도록 설계되어 있기 때문에 전용 프로그램에 의해 각각의 한 프레임을 디코딩하는데 소요되는 클록의 개수, 결과적으로 각각의 미디어 샘플을 디코딩하는데 소요되는 클록의 개수를 산출할 수가 있고, 이에 따라 해당 미디어 샘플을 디코딩하는데 요구되는 최적의 클록 주파수를 산출할 수가 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티미디어 데이터의 파일 포맷을 간략화시킨 도표이다. 도 3의 실시예에서는 도 2의 실시예와는 달리 각각의 미디어 샘플을 디코딩하는데 필요한 계산량 정보를 각각의 디코딩 단말기 모델별로 취합하여 제공하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 디코딩 장치의 블록 구성도이다, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 디코딩 장치는 로컬 저장소로부터 입력되거나 네트워크를 통해 수신되는 멀티미디어 데이터에서 메타데이터를 추출하는 메타데이터 추출기(100), 미디어데이터의 압축을 해제하여 복원하는 미디어 디코더(120), 미디어 디코더(120)에 제공되는 클록 주파수를 제어하는 클록 주파수 컨트롤러(140), 미디어 디코더(120)를 통해 압축이 해제된 미디어데이터를 처리하여 디스플레이 및 스피커를 통해 출력(재생)하는 렌더러(130) 및 메터데이터 추출기(100)를 통해 추출된 메타데이터로부터 각 미디어 샘플별 계산량 정보를 파악한 후에 이에 의거하여 클록 주파수 컨트롤러(140)에 클록주파수 조정을 위한 제어 신호를 출력하고 버퍼 사이즈를 조정함과 함께 미디어데이터 스트림을 형성하여 미디어 디코더(120)로 출력하는 미디어데이터 프로세서(110)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 각 구성부는 기능에 의해 편의적으로 구분된 것으로 적절하게 통합 또는 분리하여 표현할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 메타데이터 추출기(100)와 미디어데이터 프로세서(110)의 기능을 통합시켜 표현할 수도 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 멀티미디어 데이터 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 별다른 설명이 없는 한 미디어데이터 프로세서(110)가 주체가 되어 수행됨을 밝혀둔다. 도 5에 도시한 바와 같이, 미디어데이터의 디코딩 명령이 입력되면, 단계 S10에서는 입력 또는 수신되는 멀티미디어 컨텐츠로부터 메타데이터를 추출한다.
다음으로 단계 S20에서는 이렇게 추출된 메터데이터로부터 자기 모델에 해당하는 계산량 정보, 예를 들어 소요되는 클록 개수 정보를 확인하고, 다시 단계 S30에서는 이렇게 확인된 계산량 정보에 따라 입력 또는 수신되는 각 미디어 샘플별로 클록 주파수를 적절하게 조정한다.
다음으로 단계 S40에서는 모든 미디어 샘플의 처리가 종료되었는지를 판단하는데, 종료되지 않은 경우에는 종료될 때까지 단계 S20 이하를 반복 수행하게 된다.
본 발명의 멀티미디어 데이터 디코딩 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어, 네트워크를 통해 서버로부터 멀티미디어 컨텐츠를 수신하는 경우에 메타데이터의 크기를 줄여서 전체 멀티미디어 컨텐츠의 사이즈를 줄이기 위해 디코딩 단말기가 자기의 모델 정보를 먼저 서버 측에 제공하고, 서버 측에서는 이렇게 확인된 모델 정보에 해당하는 계산량 정보만을 메타데이터에 포함시켜 멀티미디어 컨텐츠를 전송할 수도 있을 것이다.
100: 메타데이터 추출기, 110: 미디어데이터 프로세서,
120: 미디어 디코더, 130: 렌더러,
140: 클록주파수 컨트롤러

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 입력되는 멀티미디어 콘텐츠로부터 각 미디어 샘플의 디코딩에 소요되는 정보로서 각 디코딩 단말기 모델별 및 각 미디어 샘플별로 취합되어 제공되는 계산량 정보가 포함된 메타데이터를 추출하는 메타데이터 추출기;
    각 미디어 샘플의 압축을 해제하여 복원하는 미디어 디코더;
    상기 미디어 디코더에 제공될 클록 주파수를 조절하는 클록주파수 컨트롤러 및
    상기 메타데이터 추출기에 의해 추출된 상기 메타데이터로부터 자기 모델의 계산량 정보를 확인한 후에 각 미디어 샘플에 대해 상기 클록주파수 컨트롤러에 클록주파수 제어 명령을 하달하는 미디어데이터 프로세서를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이터 디코딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 계산량 정보는 각 미디어 샘플을 디코딩하는데 소요되는 클록 개수 정보인 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 디코딩 장치.
  4. 삭제
  5. 멀티미디어 데이터 디코딩 장치에 의해 수행되되,
    입력되는 멀티미디어 콘텐츠로부터 각 미디어 샘플의 디코딩에 소요되는 정보로서 각 디코딩 단말기 모델별 및 각 미디어 샘플별로 취합되어 제공되는 계산량 정보가 포함된 메타데이터를 추출하는 (a) 단계;
    상기 (a) 단계에서 추출된 메타데이터에서 각 미디어 샘플마다 자기 모델에 해당하는 상기 계산량 정보를 확인하는 (b) 단계 및
    상기 (b) 단계에서 확인된 상기 계산량 정보에 의거하여 각 미디어 샘플의 디코딩에 사용될 클록 주파수를 조절하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이터 디코딩 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 멀티미디어 콘텐츠를 네트워크를 통해 서버로부터 수신하되,
    자기 디코딩 단말기의 모델 정보를 서버에 제공하는 (pa) 단계를 더 구비하고,
    서버는 상기 (pa) 단계에서 제공받은 상기 디코딩 단말기의 모델 정보에 해당하는 계산량 정보만을 메타데이터에 포함시켜 전달하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 디코딩 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08242444A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Oki Electric Ind Co Ltd 音声・ビデオ復号装置
JP2006128819A (ja) 2004-10-26 2006-05-18 Oki Electric Ind Co Ltd 復号装置
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