KR101729904B1 - 데이터의 손실압축을 통한 무손실 송신 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상신호, 대용량의 데이터와 같이 광대역 전송이 필요한 대규모의 데이터에 대해서 해당 데이터의 특징을 이용한 손실압축을 수행하여 대역폭을 대폭 줄이고, 대신에 대역폭을 줄인 만큼의 오차에 대해서는 해당 오차 데이터를 별도로 전송함으로써, 대역폭을 대폭 줄여서 전송하더라도 최종적으로 복원하면 데이터의 손실이 없는 무손실 전송방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

Description

데이터의 손실압축을 통한 무손실 송신 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR LOSSLESS TRANSMISSION THROUGH LOSSY COMPRESSION OF DATA AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 데이터의 손실압축을 통한 무손실 송신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상신호, 대용량의 데이터와 같이 광대역 전송이 필요한 대규모의 데이터에 대해서 해당 데이터의 특징을 이용한 손실압축을 수행하여 대역폭을 대폭 줄이고, 대신에 대역폭을 줄인 만큼의 오차에 대해서는 해당 오차 데이터를 별도로 전송함으로써, 대역폭을 대폭 줄여서 전송하더라도 최종적으로 복원하면 데이터의 손실이 없는 무손실 송신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 초고속 인터넷 인프라가 확충됨에 따라 이를 통해 전송되는 데이터의 규모(크기, 양)도 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 초고속 인터넷이 광대역화되는 속도에 비해서 이를 통해 전송할 데이터의 규모가 더욱 더 늘어나고 있다. 이러한 현상은 네트워크의 대역폭이 아무리 늘어나도 이를 통해 전송할 데이터의 증가속도가 더 빠르기 때문에 항상 네트워크의 대역폭은 부족하게 되는 실정에 기인한다.

현재 광대역 인터넷, 영상처리 및 디스플레이 기술의 발달로 인하여 가정에서 편안하게 방송 프로그램 또는 영화를 감상하는 것은 일반적인 가정의 흔한 모습이 되었다. 특히 디지털TV의 보급이 확산되면서 시장 전반적으로 대형화면에 대한 선호도가 높아지고 있으며, 급기야 대형 디스플레이에서라도 기존의 HD(High Definition)급 해상도로 사람의 얼굴과 같이 특정 부위를 크게 비추면 사각형의 화소가 보이는 등 화질이 매끄럽지 못한 경우가 생긴다. 따라서 기존의 HD급 영상 보다 4배 이상에서 16배까지 선명한 초고화질 UHD(Ultra High Definition) 영상 서비스가 차세대 방송기술로 새롭게 주목받고 있다.

초고화질(UHD) 영상은 시청자에게 현장감과 사실감을 제공할 수 있어 방송, 원격 회의, 교육, 의료, 게임 등 다양한 분야에서 광범위하게 활용될 것으로 기대된다. 그러나 초고화질(UHD) 영상 서비스를 위해 해결해야 할 문제점 중 하나는 데이터양의 증가이다. [표 1]은 SD-SDI, HD-SDI 및 UHD-SDI 영상포맷의 전송에 관한 SMPTE 표준에 관한 표이다. 예를 들어 해상도 4K UHD 영상(3840*2160, 60프레임)의 경우 SMPTE ST-2082로 정의되며(이하 12G UHD-SDI), 12Gbit/s의 대역폭을 필요로 한다.

따라서 상기 12G UHD-SDI 영상포맷을 가지는 영상을 전송하기 위해서는 상용 스위치나 라우터를 사용하는 경우 10G 스위치나 라우터로는 하나의 채널도 처리하지 못하므로, 40G이상의 스위치나 라우터를 사용해야 한다. 이 경우에 40G를 지원하는 스위치나 라우터의 인프라에 대한 부족으로 서비스가 원활하지 못할 수 있고, 또한 하나의 단일 광대역 트래픽을 한목에 처리해야 하므로 서비스 제공에 대한 비용이 증가하는 문제가 있다.

이처럼 12G UHD-SDI의 경우, 데이터를 처리할 대역폭이 넓어 10G 라우터를 활용해도 대역폭이 모자라는 문제가 있음에도 불구하고 여전히 12G UHD-SDI 신호를 복수의 1G나 2.5G와 같은 낮은 대역폭의 스위치나 라우터로 전송할 수 있는 장치나 방법이 존재하지 않는 실정이다. 즉, 12G와 같은 광대역의 SDI 신호를 복수의 1G 혹은 2.5G와 같은 상대적으로 대역폭이 낮은 신호로 분리하여 처리하는 구조의 스위치나 라우터가 아직 개발되어 있지 않은 실정이다.

또한 대용량의 영상에 대해서 데이터를 압축하여 IP패킷으로 변환한 다음 스위칭이나 라우팅할 경우, JPEG2000 알고리즘을 이용하여 수행하는 것은 종래에 발표되어 있으나, 이는 너무 연산량이 많아 처리지연이 과다하게 예상되므로 실시간으로 스위칭이나 라우팅하는데 속도와 처리지연에 대한 문제가 있다.

또한 H.264, H.265, HEVC, JPEG2000 등과 같은 비디오코딩기법을 이용할 경우, 고압축률을 얻는 대신에 손실 압축을 수행하여야 하기 때문에 원본 데이터에 손실이 발생한다. 이러한 손실의 발생은 SDI 포맷의 원본 영상데이터를 손실 없이 전송하여 편집이나 방송을 하고자 하는 경우에, 상기 손실로 인해서 화질이 열화되기 때문에 압축 알고리즘을 함부로 적용하기 어렵게 된다.

이러한 실정에 따라 본 발명은 임의의 압축 알고리즘을 사용하여 광대역의 비디오 신호를 협대역의 비디오 신호로 압축하여 전송하더라도, 해당 비디오 신호를 수신하여 표시하거나 다시 편집하는 경우에 상기 압축으로 인한 데이터 손실로 인해서 화질이 열화되는 것을 방지하기 위해서 압축을 수행하여 협대역으로 변환한 비디오 신호에서 손실된 비트 정보를 별도로 효율적인 무손실 비디오 코딩 알고리즘을 적용하여 압축하고 부호화하여 전송함으로써, 화질의 손실 없이 광대역 SDI 영상신호를 협대역 SDI 영상신호로 변환하여 전송할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.

여기서 사용될 수 있는 압축 알고리즘은 SDI 포맷으로 입력되는 YCbCr 형식(예, 4:2:2 형식)의 컬러포맷으로 구성된 영상신호를 Y성분과 C성분으로 분리하고, 상기 분리된 각 영상신호 성분을 1차원 압축 또는 부호화 알고리즘(DCT(Discrete Cosine Transform), DWT(Discrete Wavelet Transform), 양자화, 스캔, RLC(Run-Length Coding), VLC(Variable Length Coding) 등)을 사용하여 압축 및 부호화하는 것이 바람직하다.

상기 압축되거나 부호화된 데이터 성분은 상기 압축이나 부호화에서 복원이나 복호화(1-D IDCT, 1-D DWT, 역양자화, 역스캔, RLD(Run-Length Decoding), VLD(Variable Length Decoding) 등)되어, Y성분과 C성분으로 복원이나 복호화한 다음 다시 이들을 SDI 포맷의 영상신호로 결합되어 출력된다.

이러한 기술적 내용과 관련한 기존의 선행기술문헌으로, 한국등록특허 제1415281호(2014,06,27)는 에이치디 씨씨티브이(HD-CCTV) 카메라의 영상전송용 브이디디에스(Virtual Dynamic Dual Streaming) 시스템에 관한 것으로, 다수의 HD CCTV를 통하여 촬영한 Full HD급 영상신호를 DVR에서 로컬 하드 디스크의 저장매체에 녹화하거나, 멀티플렉서(MUX)를 경유하는 중에 한 화면을 이루는 하나의 Full HD급 영상신호로 변화한 후 영상전송 모듈을 통하여 네트워크 스트림으로 전송하도록 하고, 상기의 네트워크 스트림을 통해 전송된 Full HD급 영상신호를 스위치를 통하여 전달받은 서버에서는 모니터에 1채널 내지 16채널까지의 여러 채널을 하나의 Full HD급 영상으로 재생하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선행기술은 이미지의 사이즈를 환경에 맞게 자동으로 조절해서 전송함으로써 원격지에서는 항상 최상의 화질로 카메라를 감시할 수 있는 효과가 있으며, 환경에 최적화된 이미지만을 전송함으로써 전체 영상의 데이터 사이즈를 줄일 수 있으며. 전체 데이터의 사이즈가 줄어들기 때문에 더 많은 채널을 수용할 수 있고, 영상 서버 쪽의 부하를 줄이고, 네트워크 트래픽을 감소시킴으로써 더 높은 프레임 속도를 보장받을 수 있는 효과가 있으나, 본 발명과 같이 SDI 포맷의 영상신호를 압축하여 전송하고, 상기 압축한 데이터가 원본 데이터와 차이가 나는 경우, 상기 차이가 나는 데이터를 별도로 전송함으로써, 전체적으로 영상신호의 손실이 없으면서도 대역폭을 감소시켜 전송할 수 있는 기술에 대해서는 제시되거나 시사 또는 암시되어 있지 않다.

또한 한국공개특허 제2011-0133854호(2011.12.14.)는 SDI를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 적어도 하나의 카메라와 상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터에서 상기 압축된 영상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하며, 영상 압축의 부하를 적어도 하나의 카메라 단으로 분산시켜 디지털 영상 장치의 시스템 복잡도를 간소화 할 수 있는 효과가 있다.

상기 선행기술은 기존의 SDI 포맷의 영상신호에 별도의 압축영상을 삽입하여 전송하고자 하는 것으로, 본 발명의 SDI 포맷 영상신호 자체를 압축하여 전송하고, 상기 압축으로 인한 정보의 손실부분을 별도로 전송하도록 함으로써 전체적인 대역폭을 줄이면서도 데이터의 손실이 발생하지 않도록 하는 기술에 대해서 아무런 기재나 암시 또는 시사가 없다.

또한 한국등록특허 제1357182호(2014.01.23.)는 고속신호처리 HD SDI 영상 전송장치에 관한 것으로, 특히 영상신호, 오디오신호, 데이터신호 및 이더넷신호를 구별하여 처리하고 그 구별한 각각의 신호를 해당 신호를 처리할 수 있는 장치 내지 기기로 전송 제어할 수 있도록 하고, 또한 광손실이 발생되지 않도록 하기에 적당하도록 한 고속신호처리 HD SDI 영상 전송장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은 영상신호, 오디오신호, 데이터신호 및 이더넷신호를 구별하여 처리할 할 수 있는 것이나, 본 발명과 같이 SDI 포맷 영상신호 자체를 압축하여 전송하고, 상기 압축으로 인한 정보의 손실부분을 별도로 전송하도록 함으로써 전체적인 대역폭을 줄이면서도 데이터의 손실이 발생하지 않도록 하는 기술에 대해서 아무런 기재나 암시 또는 시사가 없다.

또한 미국등록특허 제7,756,118호(2010.07.13.)는 우선적 공통 네트워크를 이용하는 영상 스위칭 시스템에 관한 것으로, 다수의 사용자 컨트롤 패널을 통해서 원격으로 라우터 제어 시스템을 제어하여 궁극적으로 라우터 제어 시스템에 연결된 다수의 비디오 오디오 라우팅 스위처와 IP 라우터를 제어하고 네트워크 트래픽의 우선 처리 순서를 변경할 수 있도록 구성된 시스템에 관한 것이다. 중요한 디지털 비디오 데이터 스트림에 우선순위를 부여하여 다른 비우선순위 데이터보다 네트워크 백본 상에서 우선적으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 선행기술은 우선순위를 부여하여 비디오 데이터 스트림에 대해서 라우팅하는 것에 대해서 기재하고 있을 뿐, 본 발명과 같이 SDI 포맷 영상신호 자체를 압축하여 전송하고, 상기 압축으로 인한 정보의 손실부분을 별도로 전송하도록 함으로써 전체적인 대역폭을 줄이면서도 데이터의 손실이 발생하지 않도록 하는 기술에 대해서 아무런 기재나 암시 또는 시사가 없다.

상기 선행기술문헌들은 비록 SDI 영상포맷의 영상 전송, 스위칭 또는 라우팅방법이나 장치에 대해서 일부 제시하고 있으나, 그 범위가 HD급 이하의 영상에 한정되어 있고, 그 보다 넓은 대역폭을 필요로 하는 12G UHD-SDI급 영상을 스위칭하거나 라우팅할 수 있는 방법이나 장치에 대해서는 제시하고 있지 않다. 또한 대용량 영상 데이터를 분리하여 분리된 영상 데이터의 대역폭을 감축하는 방법이나 장치에 대한 제시가 없고, 또한 SDI 포맷의 영상 데이터에 대해서 압축하여 대역폭을 감소시키고자 하는 기술적 특징에 대한 제시가 없고, 또한 상기 압축으로 인해서 데이터의 손실이 있는 부분에 대한 아무런 보상 대책이 없기 때문에, 앞서 살펴본 광대역의 데이터를 처리할 수 있는 대역폭의 문제를 해결할 수 없으며, 또한 상기 해결의 동기도 얻지 못하고 있다.

이에 본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이, SDI 포맷으로 입력되는 영상신호를 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분으로 분리하고, 분리된 각 성분들의 대역폭을 감축하여 전송하는 기술을 제시하고자 한다. 여기서 대역폭의 감축에는 영상압축, 부호화 또는 이들을 조합한 기술이 사용되며, 상기 영상압축 또는 부호화 기술은 손실 및 비손실 압축이나 부호화 기술을 모두 포함하며, 압축률을 높이려면 손실압축 기술을 적용하는 것이 바람직하며, 이 경우에는 압축으로 인한 정보의 손실이 문제가 되므로, 상기 손실을 보완 또는 보정하도록, 송신측에서 영상신호를 압축하고 다시 복원한 다음 그 결과가 원본 데이터와 얼마나 차이가 나는지 분석한 다음 해당 차이에 해당하는 손실정보를 별도로 전송하여, 수신측에서는 상기 압축된 영상신호와 상기 차이에 해당하는 손실정보에 대한 데이터를 결합하여 수신된 영상신호에 손실이 발생하지 않도록 하고자 하는 기술을 제시하고자 한다.

상기 분리된 각 성분의 압축된 데이터는 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환한 후 복수의 협대역 스위치나 라우터를 이용하여 스위칭이나 라우팅을 수행하고, 스위칭이나 라우팅된 패킷이나 데이터 프레임에서 상기 압축된 데이터를 복원한 다음 압축으로 인한 손실을 보상한 다음 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분을 추출하여 다시 SDI 포맷의 영상신호로 결합하여 출력함으로써, 복수의 협대역 스위치나 라우터로 광대역의 스위칭이나 라우팅을 수행할 수 있도록 하는 전송장치 및 그 방법을 제시하고자 한다. 여기서 상기 분리 후 압축한 다음 다시 결합한 다음 전송하여도 되며, 이 경우에는 수신측에서 상기 분리된 신호를 결합하기 위해서 외부에서 별도의 동기신호를 제공받을 필요가 없다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 SDI 포맷으로 입력되는 영상신호를 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분으로 분리하고, 분리된 각 성분들의 영상 데이터를 압축하여 대역폭을 감축하고 각각을 패킷이나 데이터 프레임으로 변환한 후 협대역 영상데이터를 생성하여 전송하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 스위칭이나 라우팅된 패킷이나 전송데이터 프레임에서 상기 압축된 데이터를 복원한 다음 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분을 추출하여 다시 SDI 포맷의 영상신호로 결합하여 출력함으로써, 초고화질 비디오(영상) 신호를 효과적으로 전송할 수 있는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 영상데이터의 압축으로 인한 손실을 보상하도록 함으로써, 광대역 영상데이터를 협대역 영상데이터로 변환하여 전송하여도, 수신되는 영상데이터에는 정보의 손실이 발생하지 않도록 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 SDI 포맷 영상신호의 압축, 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축을 통해 대역폭이 큰 대용량의 초고화질 영상의 대역폭을 감축하여 낮은 대역폭의 네트워크 장치로 처리할 수 있도록 함으로써, 복수의 협대역 스위치나 라우터로 광대역의 스위칭이나 라우팅을 수행할 수 있도록 함으로써, 네트워크상의 스위치나 라우터의 대역폭에 대한 사용률을 향상시키는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 SDI 포맷 영상신호에 대해서 다양한 1차원 또는 2차원 압축 방법을 적용함으로써, 상기 압축으로 발생한 정보의 손실을 보상함으로써, 처리지연을 줄이고 고속으로 전송하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기서 상기 전송 시스템은 데이터의 송신과 수신을 모두 포괄한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템은, 입력되는 데이터를 손실압축으로 압축하는 데이터압축부, 상기 손실압축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원부 및 상기 복원을 수행한 데이터와 상기 입력된 데이터를 비교하여 손실정보를 추출하는 손실정보추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 전송 시스템은, 상기 데이터압축부에서 손실압축한 데이터를 손실로 부호화하는 데이터부호화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 전송 시스템은, 상기 부호화한 데이터와 상기 손실정보를 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환하여 송신인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 데이터부호화부는, 상기 손실정보를 더 포함하여 부호화하는 것을 특징으로 하며, 상기 손실압축은, 1-D DCT, 1-D DWT, 양자화, 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 통해 데이터를 압축하는 것을 포함하고, 상기 손실압축은, 2차원 압축을 포함하며, 상기 2차원 압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8 등)을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 시스템은, 유무선네트워크를 통해서 수신한 손실압축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원부 및 상기 유무선네트워크를 통해서 수신한 상기 손실압축으로 인한 손실정보를 이용하여 상기 복원한 데이터를 보정하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 수신 시스템은, 상기 유무선네트워크를 통해서 상기 손실압축한 데이터와 상기 손실정보가 포함된 패킷이나 전송데이터 프레임을 수신하는 수신인터페이스 및 상기 수신한 패킷이나 전송데이터 프레임에서 상기 손실압축한 데이터와 상기 손실정보를 복호화하는 데이터복호화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은, 1-D IDCT, 1-D IDWT, 역양자화, 역스캔, RLD, VLD 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 통해 상기 압축에 대한 역과정을 수행하여 상기 압축된 데이터를 복원하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은, 2차원 압축으로부터의 복원을 포함하며, 상기 2차원 압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8 등)을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법은, 입력되는 데이터를 손실압축으로 압축하는 데이터압축단계, 상기 손실압축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원단계, 및 상기 복원을 수행한 데이터와 상기 입력된 데이터를 비교하여 손실정보를 추출하는 손실정보추출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 전송 방법은, 상기 데이터압축단계에서 손실압축한 데이터를 무손실로 부호화하는 데이터부호화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 전송 방법은, 상기 부호화한 데이터와 상기 손실정보를 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환하는 송신인터페이스단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 데이터부호화단계는, 상기 손실정보를 더 포함하여 부호화하는 것을 특징으로 하며, 상기 손실압축은, 1-D DCT, 1-D DWT, 양자화, 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 통해 데이터를 압축하는 것이며, 상기 손실압축은, 2차원 압축을 포함하며, 상기 2차원 압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8 등)을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 방법은, 유무선네트워크를 통해서 수신한 손실압축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원단계 및 상기 유무선네트워크를 통해서 수신한 상기 손실압축으로 인한 손실정보를 이용하여 상기 복원한 데이터를 보정하는 보정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무손실 수신 방법은, 상기 유무선네트워크를 통해서 상기 손실압축한 데이터와 상기 손실정보가 포함된 패킷이나 전송데이터 프레임을 수신하는 수신인터페이스단계 및 상기 수신한 패킷이나 전송데이터 프레임에서 상기 손실압축한 데이터와 상기 손실정보를 복호화하는 데이터복호화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은, 1-D IDCT, 1-D IDWT, 역양자화, 역스캔, RLD, VLD 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 통해 상기 압축에 대한 역과정을 수행하여 상기 압축된 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은, 2차원 압축으로부터의 복원을 포함하며, 상기 2차원 압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8 등)을 특징으로 한다.

본 발명은 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, SDI 포맷의 영상신호를 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분으로 분리하고, 분리된 각 성분들의 대역폭을 감축하여 각각을 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환한 후 협대역의 네트워크 전송시스템을 통해서 원하는 목적지로 전송하기 위한 것으로, 상기 분리된 각 성분들을 압축하고 상기 압축으로부터 복원한 다음, 압축한 데이터가 압축전의 데이터에 비해서 정보의 손실(손실 압축으로 인한 것)이 얼마나 있는지 계측하여, 상기 계측한 데이터를 별도로 전송함으로써, 상기 손실압축으로 엄청나게 절약된 대역폭에 상기 계측한 손실정보로 인한 약간의 대역폭을 더 할당함으로써, 전체적으로 대역폭을 대폭 절약하면서도 결과적으로 정보의 손실이 없도록 정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.

또한 이러한 본 발명에 따르면 범용적인 저용량의 네트워크 노드들로 대역폭이 넓은 고용량의 UHD 영상을 전송할 수 있어, 초고화질 UHD 영상처리 및 제공 시스템에 대한 인프라 구축비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 광대역 초고화질(UHD) 비디오 서비스를 제공함에 있어서, 낮은 대역폭의 처리용량을 가진 네트워크 인프라를 통해서도 광대역의 서비스를 제공할 수 있기 때문에 기존에 구축된 네트워크 인프라에 대한 사용 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 복수의 협대역 네트워크 노드로 데이터 전송을 수행하여 기존의 인프라를 활용함으로써 네트워크 자원의 활용률을 증대시켜 네트워크 인프라에 대한 투자비를 절감하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 네트워크 인프라를 확충되지 않은 상태에서도 광대역의 초고화질(UHD) 비디오 서비스를 조기에 실현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 이용한 광대역 SDI 영상 데이터의 협대역 네트워크를 통한 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에서 SDI 신호를 분리하여 처리하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에서 데이터의 송신과 수신에 대한 세부적인 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터송신부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터송신부의 세부적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터 수신부의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터 수신부의 세부적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법의 처리흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 방법의 처리흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법을 이용한 광대역 SDI 영상 데이터의 협대역 네트워크를 통한 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법의 동작은, 먼저 영상 카메라, 방송 송신기, 방송서버, 디지털 멀티미디어 편집장치나 비디오 녹화장치 등의 영상소스장치(20)로부터 (초)고화질 디지털 비디오 영상이 SDI 포맷으로 본 발명에 따른 SDI 포맷의 영상신호의 대역폭 감축을 통한 무손실 전송 시스템에 입력되면, 대역폭감축모듈(100)은 YCbCr 형식의 컬러포맷(예, 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 포맷 등)으로 구성된 영상신호를 Y성분과 C성분으로 분리하고, 분리된 각 영상신호 성분을 압축하거나, 컬러포맷 변환이나 비트슬라이스 감축 등의 방식을 통해 대역폭을 감축시키고 각각을 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환한다. 이 과정을 통해서 대역폭이 넓은 대용량 영상의 트래픽을 반 혹은 그 보다 더 낮은 대역폭을 가진 복수의 영상으로 변환하여 전송할 트래픽을 줄이고, 상기 줄어든 트래픽을 여러 개의 스위치나 라우터를 포함한 네트워크 노드를 통해서 전송하여 대역폭복원모듈(200)에서 이를 복원하고 이를 다시 SDI 포맷으로 통합하여 출력하고자 한다.

예를 들어 12G UHD-SDI의 경우, 영상신호의 전송을 위해서는 최소한 초당 12Gbit의 데이터 처리가 필요한데, 상기 12G UHD-SDI 영상신호의 컬러포맷을 구성하는 Y:Cb:Cr의 데이터 구성이 4:2:2로 이루어짐에 따라 이를 Y성분과 C성분으로 분리하면 각각 6Gbit/s의 Y성분과 C성분의 데이터로 분리된다. 더 나아가 C성분을 Cb성분과 Cr성분으로 더 분리하면 각각 3Gbit/s의 Cb성분과 Cr성분으로 분리할 수 있다. 또한 12G UHD-SDI의 6G-Y성분인 10-bit Y-픽셀을 2-bit씩 5개의 비트슬라이스(bitslice)로 나누어, 각각의 비트슬라이스에 1.2G의 트래픽을 할당하여 처리하도록 구성하는 것이 가능하다. 물론 1-bit 씩 10개의 비트슬라이스로 나누어도 무방하다. 또한 6G의 Y성분을 1G씩 6개의 비트슬라이스로 나누는 것이 부자연스럽기 때문에, 기존의 네트워크 인프라를 사용하기에 적당하도록 12개의 0.5G 트래픽을 생성하여 처리하는 것이 바람직하다.

이렇게 분리한 데이터를 압축을 통해서 전송하여야 할 데이터에 대한 대역폭을 감축하여 전송하고자 한다. 그러나 이러한 대역폭의 감축은 정보의 손실을 동반하게 된다. 왜냐하면 상기 압축에서 압축효율을 높이기 위해서는 중요하지 않은 일정 부분의 데이터에 대한 손실을 감수해야 하기 때문이다.

그러나 초고화질 영상신호에 대해서는 데이터의 손실을 용납하지 않으며, 이는 데이터를 전송하는데 넓은 대역폭이 요구된다는 것을 의미한다. 즉, 무손실 데이터를 전송하면 데이터의 손실이 없어서 좋겠지만, 대신에 네트워크상에서 엄청난 트래픽을 유발하게 된다. 특히 초고화질의 영상데이터를 전송하기 위해서는 과도하게 넓은 대역폭이 필요하기 때문에, 해당 영상 데이터를 하나의 채널로 모두 전송하지 못하여 여러 개의 채널로 나누어서 전송하여야 하는 경우도 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 SDI 포맷의 영상데이터에 대해서 Y와 C성분으로 나누는 것에 더하여 각 성분을 압축하여 전송하고자 하며, 다만 상기 압축과정에서 생성된 손실에 대해서는 별도로 그 손실정보를 모아서 다시 무손실 압축하여 압축된 영상 데이터와 함께 네트워크 노드를 통해서 목적지로 전송함으로써, 광대역의 영상데이터를 협대역의 네트워크 노드들을 통해서 전송할 수 있고, 또한 데이터의 손실은 발생하지 않도록 하는 방법을 제공하고자 한다.

예를 들면, 일단 상기 분리된 영상 데이터에 대해서 Y:Cb:Cr이 4:2:2인 컬러포맷을 4:2:0로 변환하여 12Gbit/s의 대역폭을 10Gbit/s 이하로 줄이거나, C성분의 LSB부분을 1~2bit 정도 잘라내는 비트슬라이스 감축(truncation)으로 대역폭을 10Gbit/s이하로 줄이는 등 대용량의 초고화질 영상의 대역폭을 감축시킬 수도 있다. 그러나 본 발명에서는 이러한 방법을 포함하여 상기 분리한 데이터를 손실압축 방법과 무손실 압축방법을 사용하여 대역폭을 획기적으로 낮추고 대신 손실압축으로 인한 정보의 손실부분을 별도로 전송하도록 함으로써, 수신측에서는 정보의 손실이 발생하지 않도록 하는 기술을 제시한다.

상기 대역폭감축모듈(100)에서는 먼저 SDI 포맷의 영상 데이터가 Y성분과 C성분으로 분리되고, 다음으로 대역폭이 손실 및 비손실 압축 알고리즘을 사용하여 감축되며, 이들은 다시 패킷이나 전송프레임 데이터로 변환되어 네트워크 노드를 통해서 전송된다. 예컨대 12G UHD-SDI는 각각 6G-Y성분, 3G-Cb성분, 3G-Cr성분으로 분리될 수 있으므로, 압축, 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축을 통해 대역폭이 5G이하의 Y성분, 2.5G이하의 Cb성분, 2.5G이하의 Cr성분으로 대역폭이 감소되어 각각 5G 용량의 네트워크 노드를 통해 10G가 넘는 고용량의 영상 데이터를 효율적으로 처리하는 것이 가능하다. 만약 상기 대역폭 분리와 감축 과정을 거치지 않는다면, 12G UHD-SDI의 영상 데이터를 전송하기 위해서는 40G 이상의 SDI 전용 전송장치가 필요한데 이는 네트워크 인프라의 구축비용을 크게 증가시키는 요인이 된다.

상기 대역폭이 감축된 패킷이나 전송데이터 프레임은 유무선네트워크(10)의 노드들(300)을 통해서 목적지로 전송되며, 목적지에 위치한 대역폭복원모듈(200)에서 감축되었던 데이터가 다시 복원되어 최종 단말로 출력되게 된다. 여기서 네트워크 노드(300)들은 스위칭이나 라우팅을 위한 스위치 패브릭을 구비하고 있거나, 전송데이터 프레임을 처리하기 위한 프로세서를 포함하고 있다. 네트워크 노드가 스위치나 라우터인 경우에는 스위칭이나 라우팅을 제어하는 스위칭 혹은 라우팅 테이블에 따라 출발지와 도착지 어드레스를 매핑하여 스위칭하는 역할을 수행하게 된다. 스위칭이나 라우팅 및 전송데이터 프레임의 처리 자체에 대한 하드웨어 및 소프트웨어의 기능은 기존의 스위치, 라우터 및 전송장치에서 제공하는 기능을 사용한다. 상기 유무선네트워크(10)에 의해서 전송되는 패킷이나 전송데이터 프레임은 대역폭복원모듈(200)에 의해 상기 대역폭감축모듈(100)에 의해 압축되었던 데이터가 복원되고, 해당 복원된 데이터는 다시 Y, Cb, Cr 영상신호 성분으로 추출되어 다시 SDI 영상 포맷으로 재결합되어 상기 모니터나, TV, 프로젝터, 영상재편집장비, 디스플레이 또는 방송수신기 등의 영상출력장치(30)로 전송된다. 또한 대역폭감축모듈(100)과 대역폭복원모듈(200)에서 SDI 포맷의 영상신호를 Y, Cb, Cr 영상신호의 성분으로 분리하고 대역폭을 감축하거나, 그 역으로 복원하고 결합하는 과정에는 각 영상신호의 동기화가 필수적으로 수행되어야 하는데, 이는 별도의 동기화 장치에 의해서 수행될 수도 있으나, 패킷이나 전송데이터 프레임의 일부에 동기화에 필요한 정보를 추가하여 전송함으로써, 수신측에서는 이를 추출한 다음 타이밍을 맞추면 동기화가 수행된다.

즉, 별도의 동기화장치를 구비하는 경우에는 대역폭감축모듈(100)에 의한 Y성분과 C성분의 분리, 데이터 감축(압축), 패킷이나 전송데이터 프레임으로의 변환, 네트워크로의 전송(라우팅, 스위칭 등), 대역폭 감축된 Y성분 및 C성분의 데이터 추출, 데이터 복원을 통한 Y성분 및 C성분의 추출, Y성분 및 C성분에 대한 손실된 정보의 보상, 상기 보상된 Y성분과 C 성분을 다시 SDI 포맷으로 결합하는 과정에서 필요한 동기신호와 데이터 감축과 복원을 제어하는 제어신호를 별도로 제공하여 전 네트워크를 통해서 영상이 심리스하게 분리, 감축, 변환, 전환, 역변환, 복원, 보상하고 다시 SDI 포맷의 신호로 결합하여 출력할 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 SDI 영상신호를 분리하고 감축한 다음 다시 하나로 통합한 다음 패킷으로 변환하여 패킷 네트워크로 전송하면, 원하는 목적지에서 해당 패킷으로부터 상기 감축 및 분리한 정보를 추출하고, 다시 복원 및 통합하여 출력함으로써, 별도의 제어신호나 동기신호를 필요로 하지 않는 구조를 가질 수도 있다.

본 발명에서는 대역폭감축모듈(100)과 대역폭복원모듈(200)을 네트워크 전송장치측에 두고 설명하고 있으나, 이는 각각 영상소스장치(20)나 영상출력장치(30)에 구비하도록 하여도 무방하다. 실제 네트워크 장치는 범용 스위치나 라우터 혹은 전송장치가 될 수 있으므로, 네트워크의 노드는 패킷이나 전송데이터 프레임을 전송할 뿐이다. 따라서 대역폭감축모듈(100)과 대역폭복원모듈(200)은 각각 송신측 단말(20)과 수신측 단말(30)에서 각각 수행하도록 하는 것이 더 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에서 SDI 신호를 분리하여 처리하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

SDI 포맷의 영상신호는 영상촬영장치를 포함한 영상소스장치(20)에서 수집되어 Y성분과 C성분을 교차적으로 인코딩되어 출력되는 것으로, 상기 영상소스장치(20)에서 획득한 영상신호의 원본 데이터라고 할 수 있다. 이러한 원본 영상신호(데이터)는 전송하는 과정에서 훼손되지 않은 상태에서 특정 목적지로 전달되어야 하며, 특히 고화질의 영상데이터에 대해서는 해당 영상데이터가 고화질인 상태를 유지하면서 전송되거나 편집되어야 할 필요가 있다. 반면에 고화질의 영상신호를 전송하기 위해서 넓은 대역폭이 소요되며, 또한 넓은 대역폭의 영상신호를 전달하기 위한 네트워크 노드가 필요하게 된다.

따라서 본 발명에서는 먼저 SDI 포맷의 영상신호가 입력되면, 이를 Y성분과 C성분으로 분리한 다음, 다시 C성분을 Cr성분과 Cb성분으로 분리하여 전송한다. 이렇게 하면 기본적으로 하나의 광대역 신호를 그보다 협대역의 신호로 나눌 수 있다. 이렇게 나누면 개별적으로 별도의 통신 채널을 통해서 전송할 수 있어 데이터의 전송에 편리하게 된다. 상기 SDI 신호를 분리하는 역할을 SDI신호분리부(110)에서 수행하게 된다.

그러나 이렇게 분리하여 전송하여도 각각은 여전히 그 대역폭이 넓으므로, 분리된 Y성분 및 C성분을 압축하여 전송하고자 한다. 그런데 단순히 압축하여 전송하면, 데이터의 손실이 발생하게 된다. 이러한 손실은 데이터의 량을 줄여서 전송하는 효율은 좋지만 고화질의 원본 데이터를 훼손하는 결과를 낳는다. 따라서 본 발명에서는 상기 압축한 다음 이를 다시 복원하고, 복원한 결과가 원래의 원본 데이터와 얼마나 차이가 나는지 검출한다. 이렇게 검출된 데이터는 원본 데이터에 비해서 많은 차이가 나지 않는다. 따라서 이러한 차이에 대한 정보는 적은 비트수만으로도 표현이 가능하며, 필요한 경우 무손실 압축(VLC, RLC 등)을 통해서 해당 정보를 더욱 더 단순화할 수 있다. 이러한 과정을 데이터송신부(120)에서 수행하도록 한다.

말하자면, 고효율의 압축을 수행하고, 상기 압축으로 인해 손실된 손실정보를 별도로 다시 무손실 압축하여 전송하여 대역폭을 대폭 줄이면서 손실없이 광대역의 데이터를 전송할 수 있게 된다. 수신측에서는 상기 압축된 데이터를 복원하고, 별도로 전송된 손실정보를 이용하여 상기 복원된 데이터를 보상하면 무손실의 영상 데이터를 복원할 수 있다. 상기 수신 및 복원된 영상 데이터는 다시 SDI 포맷으로 결합되어 출력되면, SDI 포맷의 영상신호에 대한 인터페이스를 구비한 수신 단말에서는 원격의 SDI 포맷 영상소스장치(20)로부터 영상신호를 무손실로 제공받을 수 있게 된다.

이러한 과정은 비록 압축된 정보를 전송하지만 결과적으로 무손실의 영상 데이터를 제공받을 수 있기 때문에 줄어든 대역폭을 지원하는 네트워크로 해당 네트워크가 가진 대역폭보다 훨씬 큰 대역폭의 영상 데이터를 효과적으로 전송할 수 있게 된다.

네트워크로 전송된 데이터는 광대역에서 협대역으로 변환된 것이기 때문에 수신측에서는 데이터수신부(220)에서 상기 데이터송신부(120)에서 수행한 역과정을 수행하여야 한다. 상기 데이터수신부(220)에서 출력되는 정보는 Y성분과 C성분으로 구성되므로, 이를 다시 SDI신호결합부(210)를 통해서 결합하여 SDI 포맷으로 출력하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에서 데이터의 송신과 수신에 대한 세부적인 동작을 설명하기 위한 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, SDI 포맷의 영상신호가 분리되어 입력된다면, Y성분 및 C성분의 영상신호는 각각 임의의 데이터 압축 알고리즘에 의해서 압축된다. 여기서 데이터 압축 알고리즘은 영상, 오디오 등을 포함하는 데이터일 수 있으며, 해당 데이터의 특징에 따라 적합한 알고리즘이 많이 개발되어 있으므로, 이미 개발된 알고리즘을 사용할 수 있으며, 그러나 본 발명에서는 해당 압축 알고리즘의 수행에 따른 지연을 줄이기 위해서 2차원 변환 알고리즘을 1차원 변환 알고리즘만으로 수행하도록 하는 것도 가능하다. 대표적인 데이터 압축 알고리즘으로는 DCT, DWT 등이 적용될 수 있으며, 특히 지연을 줄이기 위해서 1차원 DCT나 DWT을 사용하여 데이터를 압축할 수 있다. 이 경우에는 데이터가 압축되는 압축률은 낮지만 지연이 줄어들고, 예를 들어 12G의 SDI 신호를 10G의 SDI 신호로 감소시키는 정도만으로도 전송 가능한 네트워크의 선택에 있어서 선택의 폭이 굉장히 넓어진다. 여기서 데이터의 압축을 위한 기능은 데이터압축부(121)에서 수행된다.

또한 상기 데이터압축부(121)는 손실압축(DCT, 양자화 등)을 수행하고, 무손실압축(VLC, RLC 등)을 통한 데이터부호화부(123)를 통해서 데이터를 더욱 효율적으로 압축하게 된다. 여기서 데이터부호화부(123)는 MPEG, JPEG, H.264, H.265, HEVC 등의 알고리즘을 사용하여도 무방하며, 또한 이러한 부호화 알고리즘을 이용한 변형된 사용도 가능하다. 또한 데이터압축부(121)는 데이터부호화부(123)를 포함하여 구성할 수도 있다.

이어서 상기 데이터압축부(121)에서 압축한 데이터를 대응하는 복원 알고리즘을 사용하여 복원한다. 이때 복원한 영상 데이터와 원래 압축전의 원본 데이터와 비교하면 압축으로 인한 손실정보를 추출할 수 있다. 여기서 압축된 데이터를 복원하는 것은 데이터복원부(122)에서 수행된다. 또한 상기 복원한 영상 데이터와 원래 압축전의 원본 데이터는 상호 감산을 통해서 추출될 수 있다.

이제 압축된 영상 데이터와 상기 손실정보를 결합하여 데이터 송신을 위한 패킷이나 전송데이터 프레임을 추출하여 네트워크로 전송하면 된다. 여기서 압축된 데이터와 상기 손실정보를 결합하는 것은 결합부(124)에서 수행된다. 또한 상기 결합된 정보는 송신인터페이스(125)를 통해서 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환되어 네트워크로 전송된다.

상기 네트워크를 통해서 목적지에 도달한 패킷이나 전송데이터 프레임은 수신인터페이스(225)에서 각각 분리(de-packetizing)되거나 프레임에서 해체(de-framing)되어 페이로드가 구분되며, 상기 페이로드는 압축된 영상데이터나 압축으로 인한 손실정보가 될 것이다. 이러한 신호는 서로 분리되거나 아예 분리된 상태로 분리부(224)에서 수신된다. 상기 분리된 압축 영상데이터와 손실정보에 대한 압축 데이터는 다시 데이터복호화부(223)에서 복호화되고, 상기 복호화된 데이터는 데이터복원부(221)에서 복원되고, 복원된 영상데이터는 상기 손실정보와 결합되어 최종적인 무손실의 분리된 SDI 영상신호를 출력한다.

이렇게 영상 데이터를 압축하고, 압축된 데이터를 다시 복원하여 그 손실정보를 추출하고, 상기 압출 데이터와 손실정보를 네트워크를 통해서 전송함으로써, 광대역의 영상신호를 협대역의 네트워크 인프라를 통해서 전송할 수 있으며, 수신측에서는 압축 데이터를 다시 복원하고, 복원된 영상신호에 상기 손실정보를 보상하여 무손실의 광대역 영상신호를 협대역의 네트워크를 통해서 전달할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터송신부의 블록도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 데이터의 압축은 보통 손실압축 방법을 사용하여 해당 원본 데이터를 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 압축된 데이터는 다시 무손실 부호화를 통해서 더욱 더 압축된 부호화된 데이터를 출력한다.

여기서 손실압축의 경우 인트라 픽쳐에 대한 공간적인 중복성을 제거하기 위한 압축방법은 모두 적용될 수 있으며, 대표적인 것이 JPEG, MPEG 혹은 JPEG2000에서 사용되는 DCT, DWT 혹은 양자화에 의한 압축 알고리즘이 사용될 수 있다.

다음으로 무손실 압축으로는 VLC(Variable Length Coding), RLC(Run-Length Coding) 등이 사용될 수 있으며, 이외에도 많은 무손실 압축 알고리즘이 있으며 사용자의 선택에 따라 가변적으로 적용될 수 있다.

본 발명의 특징 중 하나인 손실압축으로부터 복원한 데이터는 수신단에서 압축된 데이터를 복원한 경우와 동일하므로, 그 결과를 원본 데이터와 비교해서 얼마나 손실이 발생하였는지 손실정보를 추출할 수 있다. 상기 부호화된 데이터와 손실정보는 송신인터페이스를 통해서 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환되어 네트워크를 통해서 송신된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터송신부의 세부적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 분리된 SDI 포맷의 영상신호가 예를 들어 DCT와 같은 손실압축 알고리즘을 사용하여 압축(DCT/Q)되고, 상기 압축된 데이터는 VLC를 통해서 부호화된 데이터를 출력할 수 있다. 또한 상기 DCT/Q에 대해서 IDCT/IQ를 통해서 복원한 다음 원본 데이터와 비교하고, 그 결과 손실정보를 추출하게 된다. 다음으로 상기 부호화된 데이터는 손실정보와 함께 혹은 별도로 송신인터페이스를 통해서 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환되어 네트워크로 송신된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터 수신부의 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 수신된 패킷이나 전송데이터 프레임은 수신인터페이스를 통해서 패킷이나 전송데이터 프레임을 분리하여 해당 패킷이나 프레임에 포함된 페이로드로부터 부호화된 데이터와 손실정보를 추출한다.

상기 부호화된 데이터로부터는 무손실 복호화를 수행하여 압축된 데이터를 추출하고, 다시 손실압축에 의한 복원 알고리즘을 통해서 데이터를 복원하고, 복원된 데이터를 손실정보를 이용하여 보정함으로써, 분리된 SDI 포맷의 영상신호를 출력한다.

이러한 방식에 따라 손실압축을 통해서 데이터의 대역폭을 대폭적으로 줄였지만 데이터의 손실이 발생하지 않도록 하는 것이 가능하게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템에서 데이터 수신부의 세부적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 수신된 패킷이나 전송데이터 프레임은 수신인터페이스를 통해서 패킷이나 전송데이터 프레임을 분리하여 해당 패킷이나 프레임에 포함된 페이로드로부터 부호화된 데이터와 손실정보를 추출한다.

상기 부호화된 데이터로부터는 VLD, RLD와 같은 무손실 복호화를 수행하여 압축된 데이터를 추출하고, 다시 손실압축에 의한 DCT/Q, DWT과 같은 압축복원 알고리즘을 통해서 데이터를 복원하고, 복원된 데이터를 손실정보를 이용하여 보정함으로써, 분리된 SDI 포맷의 영상신호를 출력한다.

이러한 방식에 따라 손실압축을 통해서 데이터의 대역폭을 대폭적으로 줄였지만 데이터의 손실이 발생하지 않도록 하는 것이 가능하게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법의 처리흐름도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 먼저 영상 카메라, 방송 송신기, 방송서버나 디지털 멀티미디어 편집장치 등 영상소스장치(20)로부터 초고화질 디지털 영상이 SDI 포맷의 인터페이스를 통해 대역폭감축모듈(100)로 입력되며(S110), 상기 대역폭감축모듈(100)의 SDI신호분리부(110)는 SDI 포맷의 영상신호를 각각 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스로 분리하게 된다(S120).

상기 대역폭감축모듈(100)의 SDI신호분리부(110)는 적어도 하나 이상(n개)의 영상소스장치(20)로부터 SDI 포맷의 초고화질 디지털 영상을 입력 받는다. 입력받은 SDI 포맷의 입력 영상신호는 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 컬러포맷으로 구성될 수 있다. 상기 SDI신호분리부(110)는 SDI 영상신호에서 Y성분과 C성분으로 분리한다. 만약 상기 SDI 입력신호가 12G UHD-SDI(4:2:2)인 경우 6G-Y성분, 3G-Cb성분, 3G-Cr성분으로 각각 분리하게 된다. 이 과정에서 Y와 Cb, Cr 성분의 분리는 SDI 포맷으로 인코딩되어 입력되는 12G SDI 영상신호를 디코딩함으로써 수행된다.

상기 분리된 Y성분과 C성분에 각각에 대해서 1-D DCT, 양자화, RLC, VLC 등을 통해 압축을 수행하여 고용량의 영상데이터를 상대적으로 적은 량의 영상데이터로 압축하게 된다(S130).

상기 데이터송신부(120)의 데이터압축부(121)는 상기 SDI신호분리부(110)에 의해 분리된 Y성분과 C성분 또는 각 비트슬라이스에 대해서 적어도 하나 이상의 1-D DCT, 양자화, 스캔(scan), RLC, VLC 등을 통해 압축 및 인코딩을 수행하거나, 4:2:2인 컬러포맷을 4:2:0로 변환하거나, C성분의 LSB부분을 1bit 내지 2bit 정도 잘라내는 비트슬라이스 감축을 통해 대역폭이 큰 대용량의 초고화질 영상의 데이터를 감축하게 된다. 상기 압축과정 중에서 1-D DCT만 수행할지, 양자화까지 수행할지, 스캔 후 RLC를 더 수행할지, VLC를 더 수행할지에 대해서 결정하고, 이는 상기 압축, 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축은 Y성분과 C성분 또는 비트슬라이스에 대해서 각각 다르게 적용된다.

상기 DCT는 일반적으로 가로방향으로 DCT를 수행하고, 그렇게 해서 나온 값들을 다시 한 번 세로 방향으로 DCT를 수행하는 과정을 통해 이루어지는 2차원 DCT과정을 통해서 이루어지는데, MPEG 시리즈와 H.262, H.263까지는 8x8 DCT를 하고 H.264는 4x4 DCT도 지원한다. 이와 같은 기존의 방식을 그대로 사용할 경우 8x8 혹은 4x4 블록으로 묶어져서 변환되기 때문에 압축효율은 증가하지만 레이턴시가 같이 증가하는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 상기 데이터압축부(121)는 DCT를 1차원 DCT만 수행하여 전송함으로써 데이터에 대한 압축효율은 2차원 DCT보다 떨어지지만 대신에 레이턴시를 감소시킬 수 있도록 구성한다. 또한 1차원 DCT의 사이즈를 크게(16, 32, 등) 정할 수 있으며, 1차원 웨이블릿 변환을 수행하는 것도 포함한다. 만약에 사용자의 필요에 따라 2-D DCT를 적용한다면 16x4나 16x2와 같은 블록 사이즈로 DCT를 수행하면 레이턴시(latency)를 줄이면서도 압축효율을 늘릴 수 있어 이러한 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 웨이블릿 변환에 대해서도 1차원 웨이블릿 변환을 수행하는 것이 바람직하나, 2차원 웨이블릿 변환을 적용할 경우 블록 사이즈를 가로 방향으로 작게 결정하여 레이턴시를 줄이는 쪽으로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 데이터압축부(121)에서, DCT를 수행하여 출력되는 계수 데이터는 낮은 주파수일수록 그 크기가 크게 된다(즉, 저주파 쪽으로 에너지가 집중됨). 이어서 양자화 과정을 수행하며 MPEG-1이나 MPEG-2와 같은 종래에 개발된 양자화 스탭 사이즈를 적용하여 구현할 수 있다. 이렇게 양자화된 데이터는 스캔(zigzag 혹은 alternate scanning)을 거쳐 RLC(DCT와 양자화를 수행하고 스캔을 하면, 계수에 연속되는 O이 많이 포함되게 되는데, 이 0을 하나하나 보내는 것은 효율적이지 않기 때문에, 0이 나오는 길이를 체크하여 그 길이와 0이 아닌 데이터를 보내는 무손실 코딩 방식)와 VLC(영상신호에 DCT를 수행하면 데이터의 편중이 심하게 발생하므로, 발생확률이 높은 데이터에 대해서는 길이가 짧은 부호를 할당하고, 발생확률이 낮은 데이터에는 길이가 긴 부호를 할당하도록 하는 무손실 코딩 방식)등을 추가로 적용하여 압축률을 더욱 높일 수 있다. 여기서 영상 데이터 압축을 위한 DCT, 양자화, 스캔, RLC, VLC는 각 과정의 일부만 수행되거나 복합적으로 선택되어 수행될 수도 있으며, Y성분과 C성분에 대해서 각각 다르게 적용될 수 있다. 어떤 성분에 대해서 어떤 과정을 수행할지 여부는, 사용자가 임의로 선택하거나 입력되는 영상의 데이터 크기와 상기 네트워크를 구성하는 노드들의 허용용량을 고려하여 결정하여 제어할 수 있다.

또한 상기 데이터의 감축에 대한 정보는 패킷이나 전송데이터 프레임의 헤더에 부가되어 전송된 다음에 복원하고자 할 경우에 상기 패킷이나 전송데이터 프레임을 참조하여 활용하는 것이 가능하다. 물론 상기 데이터 압축이나 복원을 위한 데이터 감축 조건과 복원 조건을 지정하여 제어하는 것도 가능하다.

또한 데이터압축부(121)는 1-D DCT 혹은 DWT을 이용할 수 있으며, 또한 여기에 양자화, 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합을 더 포함하여 구성할 수 있다. 물론 RLC나 VLC만을 사용할 수도 있을 것이다. 본 발명에서 중요한 기술적 특징으로 제시하고 있는 것은 어떠한 압축 알고리즘을 사용하여도 무방하나, 단지 1차원 압축 알고리즘을 사용하는 것을 바람직하다. 또한 2차원 압축 알고리즘을 사용하더라도 그 처리하는 블록사이즈가 가로 방향으로 길게, 세로 방향으로는 짧게 잡는 것이 바람직하다. 또한 압축 성능이나 지연시간은 네트워크 장비의 상황을 고려한 사용자의 선택에 따라 혹은 본 발명에 의한 전송장치의 설정에 따라 상기 구비된 구성이 선택적으로 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

구체적으로 데이터압축부(121)는 1-D DCT, 1-D DWT, 양자화, 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합을 통해서 수행할 수 있다. 1-D DCT나 DWT만 수행할 수도 있고, 여기에 양자화를 추가로 실행하도록 구성하거나 스캔, RLC, VLC 등에 대해서도 선택적으로 추가하여 수행하도록 구성하는 것이 가능하다. 여기서 2-D DCT의 경우 두 번의 1-D DCT와 그 사이에 전치(transposition)를 수행하도록 하여 구현하나, 2차원 DCT의 경우 횡방향의 블록사이즈가 종방향의 블록사이즈에 비해서 더 길게 설정하는 것이 바람직하다. 이는 처리지연 즉 레이턴시를 줄이기 위한 것이다.

이어서 상기 분리되어 압축된 영상 데이터에 대해서 압축과 동일한 조건으로 압축된 영상데이터의 복원을 수행한다(S140).

여기서 데이터복원부(122, 221)는 VLD, RLD, 역스캔, 역양자화, 1-D IDCT, 1-D IDWT를 포함하여 구성할 수 있다. 본 데이터복원부(122, 221)의 동작은 데이터압축부(121)의 역과정이기 때문에 본 발명에 의한 전송장치에서 패킷이나 전송데이터 프레임의 헤더에 부가된 파라미터를 해석하여 상기 복원을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 VLD, RLD, 역스캔, 역양자화, 1-D IDCT, 1-D IDWT는 데이터압축부(121)에서 어느 정도로 압축이 수행되었느냐에 따라 선택적으로 해당 압축행위에 대한 역과정을 수행하도록 제어함으로써 압축된 데이터의 복원이 가능하게 된다.

이어서 상기 입력된 원본 영상신호와 압축에서 복원한 영상신호를 비교하여 손실정보를 추출한다(S150). 여기서 상기 손실정보는 무손실 압축 알고리즘을 사용하여 다시 압축을 수행한다.

상기 압축한 영상데이터와 상기 손실정보에 대해 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환한다(S160). 이때 상기 패킷이나 프레임의 헤더에 압축정보를 부가하여 전송한다.

상기 변환된 패킷이나 전송데이터 프레임을 네트워크를 통해서 전송한다(S170).

또한 본 발명에 따른 SDI 포맷의 영상신호의 대역폭 감축을 통한 전송장치에서는 입력되는 SDI 영상신호로부터 동기신호(Vsync, Hsync, Framesync 등)를 추출할 수 있으며, 해당 영상신호의 컬러 포맷이나 인코딩 표준에 대해서도 파악할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 동기신호에 따라서 SDI 영상신호를 분리하거나 결합하여야 원래 입력되었던 SDI 영상신호를 그대로 동일성을 유지하면서 결합하여 출력할 수 있기 때문이다.

또한 본원 발명에 따른 전송장치는 영상 데이터의 크기와 상기 전송장치의 허용용량을 고려하여 영상 데이터의 압축을 위해 DCT, 양자화, RLC, VLC의 각 과정 일부만 수행되거나 복합적으로 선택되어 수행될 수 있도록 결정한다. 또한 Y성분과 C성분에 대해서 각각 다르게 적용될 수 있도록 상기 데이터압축부(121)를 제어한다.

다음은 수신측에서 네트워크를 통해서 수신한 패킷이나 전송데이터 프레임에서 손실압축 영상데이터에 손실정보를 보상하여 무손실 전송을 수행하는 처리흐름에 대해서 설명하고자 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송방법을 실현하기 위한 수신측의 처리흐름도이다.

먼저 수신측에서는 상기 전송된 패킷이나 전송데이터 프레임을 수신하고, 수신된 패킷이나 전송데이터 프레임으로부터 헤더 정보를 추출한다(S210).

다음으로 상기 수신된 패킷이나 전송데이터 프레임으로부터 압축된 영상데이터와 손실정보를 추출한다(S220). 여기서 압축된 영상데이터와 손실정보는 별도로 압축되어 서로 결합되어 있거나, 상기 압축된 영상데이터의 부호화 과정에서 상기 손실정보가 별도로 추가되는 형태로 부호화되어 있을 수 있다.

이어서 상기 헤더에 포함된 압축 파라미터로 상기 전송된 패킷이나 프레임에 포함된 영상 데이터와 손실정보를 복호화한다(S230). 또한 상기 복원된 영상데이터에 대해서 상기 손실정보를 이용하여 보상을 수행한다(S240).

이어서 상기 보상된 영상데이터를 결합하여 SDI 포맷의 영상신호를 생성하고(S250), 상기 생성한 SDI 포맷의 영상신호를 디바이스에 제공(S260)함으로써, 본 발명에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송이 완성되게 된다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송방법에 관해서 상세히 설명하였다.

앞서 살펴본 바와 같이 본 발명은 본 발명은 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, SDI 포맷의 영상신호를 Y성분과 C성분 또는 복수의 비트슬라이스 성분으로 분리하고, 분리된 각 성분들의 대역폭을 감축하여 각각을 패킷이나 데이터 프레임으로 변환한 후 협대역의 네트워크 시스템을 통해서 원하는 목적지로 전송하기 위한 것으로, 상기 분리된 각 성분들을 압축하고 상기 압축으로부터 복원한 다음, 압축한 데이터가 압축전의 데이터에 비해서 정보의 손실(손실압축으로 인한 것)이 얼마나 있는지 계측하여, 상기 계측한 데이터를 별도로 전송함으로써, 상기 손실압축으로 엄청나게 절약된 대역폭에 상기 계측한 손실 데이터로 인한 약간의 정보에 대한 대역폭을 더 할당함으로써, 전체적으로 대역폭을 대폭 절약하면서도 결과적으로 정보의 손실이 없도록 정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.

또한 이러한 본 발명에 따르면 범용적인 저용량의 네트워크 노드들로 대역폭이 넓은 고용량의 UHD 영상을 전송할 수 있어, 초고화질 UHD 영상처리 및 제공 시스템에 대한 인프라 구축비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 광대역 초고화질(UHD) 비디오 서비스를 제공함에 있어서, 낮은 대역폭의 처리용량을 가진 네트워크 인프라를 통해서도 광대역의 서비스를 제공할 수 있기 때문에 기존에 구축된 네트워크 인프라에 대한 사용 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 복수의 협대역 네트워크 노드로 그리드 기반의 네트워킹 개념을 통한 데이터 전송을 수행하여 기존의 인프라를 활용함으로써 네트워크 자원의 활용률을 증대시켜 네트워크 인프라에 대한 투자비를 절감하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 네트워크 인프라를 확충되지 않은 상태에서도 광대역의 초고화질(UHD) 비디오 서비스를 조기에 실현할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

10 : 유무선네트워크 20 : 영상소스장치
30 : 영상출력장치 100 : 대역폭감축모듈
200 : 대역폭복원모듈 300 : (네트워크) 노드
110 : SDI신호분리부 120 : 데이터송신부
210 : SDI신호결합부 220 : 데이터수신부
121 : 데이터압축부 122 : 데이터복원부
123 : 데이터부호화부 124 : 결합부
125 : 송신인터페이스 221 : 데이터복원부
223 : 데이터복호화부 224 : 분리부
225 : 수신인터페이스

Claims (20)

1. SDI 포맷의 영상신호를 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리하거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리하는 SDI 신호 분리부;
   상기 분리하여 입력된 데이터를 분리되어 있는 상태에서 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축, 손실압축 또는 이들의 조합을 통해서 데이터를 감축하는 데이터압축부;
   상기 감축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원부;
   상기 복원을 수행한 데이터와 상기 입력된 데이터를 비교하여 손실정보를 추출하는 손실정보추출부;
   상기 데이터압축부에서 감축한 데이터와 상기 추출한 손실정보를 무손실로 부호화하는 데이터부호화부;
   상기 각각 분리되어 부호화한 데이터를 패킷이나 전송데이터 프레임으로 변환하는 송신인터페이스; 및
   상기 패킷이나 프레임을 유무선네트워크를 통해서 송신하는 데이터 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 손실압축은,
   1-D DCT, 1-D DWT, 양자화 또는 이들의 조합 중 적어도 하나에 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 입력되는 데이터를 1차원으로 손실압축하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 손실압축은,
   2차원으로 손실압축하는 것을 더 포함하며, 상기 2차원의 손실압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예시: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8)을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 시스템.
7. 유무선네트워크로부터 패킷이나 프레임을 수신하는 데이터 수신부;
   상기 유무선네트워크를 통해서 각각 분리되어 부호화된 데이터를 포함한 패킷이나 전송데이터 프레임을 수신하는 수신인터페이스;
   상기 수신한 패킷이나 전송데이터 프레임에서 감축된 데이터와 손실정보를 복호화하는 데이터복호화부;
   상기 감축된 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원부;
   상기 손실정보를 이용하여 상기 복원한 데이터를 보정하는 보정부; 및
   상기 보정한 데이터에서 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리되거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리된 상기 보정한 데이터를 결합하여 SDI 포맷의 영상신호를 생성하는 SDI 신호 결합부; 를 포함하며,
   상기 감축된 데이터는, 송신 시스템에서 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리되거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리된 데이터를 분리되어 있는 상태에서 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축, 손실압축 또는 이들의 조합을 통해서 입력되는 데이터를 감축한 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 시스템.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은,
   1-D IDCT, 1-D IDWT, 역양자화 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 역스캔, RLD, VLD 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 1차원 손실압축에 대한 역과정을 수행함으로써 상기 손실압축한 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은,
    2차원 손실압축에 대한 역과정을 수행함으로써, 상기 손실압축된 데이터를 복원하는 것을 더 포함하며, 상기 2차원의 손실압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예시: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8)을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 시스템.
11. SDI 포맷의 영상신호를 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리하거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리하는 SDI 신호 분리단계;
    상기 분리하여 입력된 데이터를 분리되어 있는 상태에서 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축, 손실압축 또는 이들의 조합을 통해서 데이터를 감축하는 데이터압축단계;
    상기 감축한 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원단계;
    상기 복원을 수행한 데이터와 상기 입력된 데이터를 비교하여 손실정보를 추출하는 손실정보추출단계;
    상기 데이터압축단계에서 감축한 데이터와 상기 추출한 손실정보를 무손실로 부호화하는 데이터부호화단계;
    상기 각각 분리되어 부호화한 데이터와 상기 손실정보를 패킷이나 전송데이터 프레임으로변환하는 송신인터페이스단계; 및
    상기 패킷이나 프레임을 유무선네트워크를 통해서 송신하는 데이터송신단
    계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 손실압축은,
    1-D DCT, 1-D DWT, 양자화 또는 이들의 조합 중 적어도 하나에 스캔, RLC, VLC 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 입력되는 데이터를 1차원으로 손실압축하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 손실압축은,
    2차원으로 손실압축하는 것을 더 포함하며, 상기 2차원의 손실압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예시: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8)을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 전송 방법.
17. 수신인터페이스를 통해서 유무선네트워크로부터 각각 분리되어 부호화된 데이터를 포함한 패킷이나 프레임을 수신하는 데이터수신단계;
    상기 수신한 패킷이나 전송데이터 프레임에서 감축된 데이터와 손실정보를복호화하는 데이터복호화단계;
    상기 감축된 데이터에 대해서 복원을 수행하는 데이터복원단계;
    상기 손실정보를 이용하여 상기 복원한 데이터를 보정하는 보정단계; 및
    상기 보정한 데이터에서 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리되거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리된 상기 보정한 데이터를 결합하여 SDI 포맷의 영상신호를 생성하는 SDI신호결합단계; 를 포함하며,
    상기 감축된 데이터는, 송신 시스템에서 대역폭 분리를 위해 Y성분과 C성분으로 분리되거나 복수의 비트슬라이스로 나누어 분리된 데이터를 분리되어 있는 상태에서 컬러포맷 변환, 비트슬라이스 감축, 손실압축 또는 이들의 조합을 통해서 입력되는 데이터를 감축한 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 방법.
18. 삭제
19. 청구항 17에 있어서,
    1-D IDCT, 1-D IDWT, 역양자화 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 역스캔, RLD, VLD 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 1차원 손실압축에 대한 역과정을 수행함으로써 상기 손실압축한 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 방법.
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 손실압축한 데이터에 대한 복원은,
    2차원 손실압축에 대한 역과정을 수행하여 2차원 손실압축된 데이터를 복원하는 것을 더 포함하며, 상기 2차원의 손실압축에서의 블록크기는 횡축사이즈가 종축사이즈에 비해서 더 큰 것(예시: 8x4, 16x4, 16x2, 16x8)을 특징으로 하는 데이터의 손실압축을 통한 무손실 수신 방법.

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