KR20040014483A

KR20040014483A - 통신 네트워크에서 데이터 패킷을 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20040014483A
Application number: KR10-2003-7013042A
Authority: KR
Inventors: 베르그룬트쟝; 린데베르그페테르
Original assignee: 오페락스 아베
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2004-02-14
Also published as: SE0102667D0; EP1391091A1; JP2004530357A; JP4043952B2; WO2002082755A1; SE523417C2; SE0102667L; CA2443079A1

Abstract

송신기(100) 및 수신기(102) 사이에서 통신된 데이터를 부호화 변환하기 위한 방법 및 부호화 변환기가 개시된다. 제1 포맷(F, IF)의 정보를 포함하는 데이터 유닛(202, 208)은 수신되어, 이전 데이터 코딩으로부터 추출된 현재 코딩 상태(302, 502, 706)를 기반으로, 제2 포맷(IF, F')의 새로운 데이터 유닛(208, 210)으로 코딩된다. 새로운 현재 코딩 상태는 데이터 유닛(202, 500, 700)이 코딩될 때마다 추출된다. 수신된 데이터 유닛이 잘못된 순서에 있다면, 현재 코딩 상태는 저장되고, 새로운 유사 코딩 상태(DS2', ES2', CS2')가 다음 수신된 데이터 유닛을 위해서 추출된다. 결국 수신된 보이지 않는 데이터(F2, S4)는 저장된 코딩 상태에 근거하여 제2 포맷(IF, F')으로 코딩되고, 이후 유효 데이터로 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 지연은 최소화도고 지터 버퍼는 필요하지 않으면서도, 여전히 높은 품질을 유지한다.

Description

통신 네트워크에서 데이터 패킷을 전송하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR TRANSFERRING DATA PACKETS IN COMMUNICATION NETWORKS}

최근, 인터넷 서핑과 이메일 등과 함께, 전화 통신, 비디오 전화 통신, 텔레비전 및 비디오 분배와 같은 다양한 서비스를 위한 디지털로 인코딩된 정보의 패킷-기반 전송을 제공하기 위한 시스템 및 솔루션이 개발되었다. 이 서비스들은 변화량에 지연-민감하고, 그에 따라 종종 적절한 전송 메커니즘을 선택하기 위해 분류된다. 전화 통신 및 비디오 전화 통신과 같은 대부분의 지연-민감 어플리케이션(delay sensitive applications)은 때로는 송신기로부터 수신기로 향하는 대략 200 밀리초 이하의 총전송시간을 요구하는 실시간 서비스로 언급된다. 예를 들어 인터넷으로부터 홈페이지와 같은 데이터를 전송하는 지연에 덜 민감한 어플리케이션은 때때로 2초의 전송시간이 대부분 수용 가능한 최선형 서비스(best effort service)로 언급된다. 따라서 전송자원이 공유될 때, 실시간 데이터는 전형적으로 최선형 데이터 이상의 우선권을 부여받는다.

전송될 정보는 송신측에서 디지털로 인코딩되고, 코딩 방식에 따라서 데이터 패킷 또는 프레임과 같은 특정 포맷의 데이터 유닛으로 맞춰진다. 데이터 유닛은, 예를 들어 다양한 네트워크, 스위치, 게이트웨이 및 라우터를 포함할 수 있는 전송경로를 따라서 전송 유닛으로 다루어진다. 인코딩된 정보는 수신단에서 사용자에게 보여지거나 재생되도록 목적지에 수신될 때 최종적으로 디코딩된다. 그러나 표준 불일치(standard discrepancies)에 의해서, 송신 및 수신 장비는 종종 서로 다른 특정 코딩 방식만을 사용할 수 있어, 송신기에 의해 인코딩된 정보가 수신측에 도달하기 전에 어디에서든 재코딩될 것을 요구한다. 이 동작은 종종 부호간 변환(transcoding)이라고 언급된다.

또한, 전송 경로를 따른 서로 다른 네트워크 및/또는 스위칭 노드들은 또한 서로 다른 표준의 포맷 및 코딩 방식을 사용할 수 있어, 부호간 변환을 더 필요로 하게 된다. 따라서, 전송된 데이터는 최종 수신기에 도달하기 전에 수차례 재코딩된다. 실시간 서비스를 위해서, 또한 어느 정도로는 미디어 스트리밍 서비스를 위해서, 전체 전송 경로에 있는 노드들의 부호간 변환 활동에 의해서 지연을 최소화하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 200 밀리초 이상의 지연이 두 파티 사이의 음성호에 도입된다면, 대화 흐름은 상당히 방해된다.

도 1은 송신기(100)와 수신가(102) 사이의 데이터 전송을 위한 예시적인 통신 시나리오를 도시한다. 이 단순화된 예에서, 특정 시간에서 단방향의 비대칭 전송이 고려된다. 대칭 전송에 대해서는, 물론 음성호와 같이 각각의 파티(100)(102)가 송신기 및 수신기 모두의 역할을 할 수 있다. 송신기(100)는 접속 네트워크(104)에 연결되고, 접속 네트워크(104)는 구내정보통신망(LAN), 무선 네트워크 등이 될 수 있다. 수신기(102)는 마찬가지로 다른 접속 네트워크(106)에 연결된다. 각각의 접속 네트워크(104)(106)는 중간 통신 시스템(112)을 넘는 통신을 위한 각각의 게이트웨이 스위치(108)(110)에 더 연결된다. 중간 통신 시스템(112)은 인터넷, 공중전화망(PSTN)과 같은 하나 이상의 공중 네트워크를 포함할 수 있다.

송신기(100)는 전송될 데이터를 인코딩하기 위해 제1 코딩방식을 사용할 수 있다. 수신기(102)는 반면 수신된 데이터를 디코딩하기 위해 제1 코딩방식을 사용할 수 있으며, 제2 코딩방식은 제1 코딩방식과 서로 다르다. 더욱이, 중간 통신 시스템(112)은 통신된 데이터를 전송하기 위해서 자신의 다른 파트에서 하나 이상의 코딩방식을 더 사용할 수 있다. 따라서 통신된 데이터가 전에 사용된 것과 다른 코딩방식을 사용하는 새로운 도메인에 진입할 때마다 재코딩되어야 한다는 것은 명백하다.

예를 들어, 부호간 변환은, 예를 들어 시분할 다중화(TDM)를 사용하는 패킷 교환망(packet switched network) 및 회선 교환망(circuit switched network) 사이에서 행해져야 한다. 따라서 데이터는 전송 경로에서 더 전송되기 전에 이전에 수신된 것으로부터 새로운 데이터 유닛을 생성하기 위해 하나 이상의 부호간 변환기를 거쳐 전송된다. 도 1에 도시된 중간 통신 시스템(112) 내에 있는 다른 교환 노드(switching node)와 함께 게이트웨이(108)(110)는 일반적으로 이러한 부호간 변환기를 포함할 수 있다.

더욱이, 네트워크(104)(112)(106) 중 하나 이상이 패킷-기반 전송을 사용한다면, 데이터 패킷이 잘못된 순서로 부호간 변환기에 수신되는 잠재적인 위험이 있다. 패킷-기반 전송에서, 각각의 데이터 패킷은 개별적으로 다루어지며, 별기의 전송경로를 취하거나 및/또는 중간 노드에서 다른 지연에 영향 받을 수 있다. 그러므로 종종 지터 버퍼(jitter buffer)라 불리는 버퍼가 부호간 변환기 및 수신기에 배열되어 패킷이 서로 다른 지연을 갖고 수신되는 것을 보상한다. 버퍼는 부호간 변환되거나 디코딩되기 전에 대기열(queue)에 배열된 다수의 데이터 패킷의 수신을 가능하게 한다. 필요하다면, 패킷은 이후 대기열에서 재배열될 수 있다. 다른 방법은 잘못된 순서로 수신된 패킷을 품질저하를 유발하더라도 단순히 버리는 것이다. 패킷 도메인과 TDM 도메인 사이의 중간 노드의 수신측은 일반적으로 지터 버퍼를 포함한다.

지터-버퍼링 기술은 전송에서 원하지 않는 지연을 유발한다는 단점을 수반한다. 또한, TDM-기반 전송이 포함될 때, 지터-버퍼링 기술은 클럭 타이밍 참조(clock timing reference)를 필요로 한다. 더욱이, 최종 수신기(102)는 일반적으로, 전송된 데이터의 총 대기시간(total latency)에 더하여, 디코딩을 위해 지터 버퍼 또는 유사한 기능을 구비한다. 부호간 변환기능은 데이터를 처리하고 부호간 변환을 수행하는데 필요한 시간보다 더 많은 대기시간을 더하면 안된다. 그러나 모든 데이터 패킷이 도착한 순서대로 부호간 변환이 되었다면, 결과적인 품질은 잘못된 순서로 도착했을 때 저하될 것이다. 특히, 많은 코딩 방식은 특정량의 데이터를 디코딩할 때 히스토릭 데이터(historic data)에 의존한다, 즉 이전에 디코딩된 데이터로부터의 정보가 다음 데이터를 디코딩하는데 사용된다. 그러므로 모든 데이터는 수신단에서 높은 품질을 얻기 위해서 송신측 인코더로부터 출력된 것과 동일한 순서로 디코딩되어야 한다.

본 발명의 목적은 위에 약술된 단점을 극복하고, 수신단에서 디코딩될 때 수신된 인코딩된 데이터의 높은 품질을 달성하고, 동시에 중간 부호간 변환기에서의 전송 지연을 최소화하는 것이다.

본 발명은 송신기로부터 수신기로 데이터 유닛을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 부호간 변환기(transcoder)에 수신된 손실 또는 장애 데이터 유닛의 보상에 관한 것이다.

본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

도 1은 데이터를 전송하기 위한 통신 시스템을 예시적으로 도시하는 개략도.

도 2는 부호간 변환기에서의 데이터 흐름을 보여주는 개략도.

도 3은 정확한 순서로 도착하는 데이터 패킷의 디코딩을 도시하는 논리적 도면.

도 4는 데이터 패킷이 잘못된 순서로 도착한 경우의 데이터 디코딩을 도시하는 논리적 도면.

도 5는 중간 데이터의 인코딩을 도시하는 논리적 도면.

도 6a는 데이터 유닛이 손실된 경우의 데이터 인코딩을 도시하는 논리적 도면.

도 6b는 손실된 데이터가 늦게 도착한 경우의 데이터 인코딩을 도시하는 논리적 도면.

도 7은 데이터 유닛이 잘못된 순서로 도착하는 경우의 데이터 부호간 변환을 일반적으로 도시하는 논리적 도면.

이러한 목적은 부호간 변환기의 지연을 최소화하고 지터 버퍼의 필요성을 제거하는 단순한 솔루션에 의해 달성되며, 잘못된 순서로 도착한 데이터 유닛은 늦게 도착한 데이터를 복구함으로써 보상된다.

송신기 및 최종 수신기 사이의 전송 경로 내에서 통신된 데이터를 부호간 변환하기 위한 방법 및 부호간 변환장치가 제공된다. 제1 포맷으로 코딩된 정보를 포함하는 데이터 유닛은, 이전의 데이터 코딩으로부터 추출된 현재 코딩 상태에 근거하여, 수신된 후 제2 포맷에 의해 새로운 데이터 유닛으로 코딩된다. 새로운 현재 코딩 상태는 데이터 유닛이 코딩될 때마다 추출된다.

각 데이터 유닛을 수신할 때, 수신된 데이터가 잘못된 순서로 되어 있는지 검출하고, 이는 수신된 데이터의 순서를 나타내는 정보를 읽음으로써 수행될 수 있다. 만약 그렇다면, 이전의 데이터 코딩으로부터 추출된 코딩 상태는 저장되고, 새로운 유사 코딩 상태가 다음에 수신된 데이터 유닛을 코딩하기 위해 추출된다.

손실 데이터가 결국 발견된다면, 이는 저장된 코딩 상태에 근거하여 제2 포맷으로 코딩되고, 코딩된 손실 데이터는 유효 데이터로 사용될 수 있다. 저장된 코딩 상태는 이후 삭제될 수 있다. 저장된 코딩 상태는 또한 대응하는 손실 데이터가 데이터 흐름 특성에 근거한 기설정된 시간 주기 내에 수신되지 않은 경우 삭제될 수 있다. 저장된 코딩 상태는 또한 저장된 디코딩 상태의 개수가 마찬가지로 데이터 흐름 특성에 기반을 둘 수 있는 기설정된 임계값에 도달하는 경우 삭제될 수 있다.

본 발명의 공정은 수신된 데이터 유닛을 디코딩하는데 사용될 수 있으며, 여기서 코딩 상태는 디코딩 상태이고, 제2 포맷은 중간 포맷이다. 수신된 데이터 유닛은 이후 새로운 데이터 유닛으로 인코딩되는 중간 데이터 세그먼트로 분할된 중간 데이터의 스트림으로 디코딩될 수 있다.

본 발명의 공정은 또한 수신된 데이터 유닛을 인코딩하는데 사용될 수 있으며, 여기서 코딩 상태는 인코딩 상태이고, 제1 포맷은 중간 포맷이다. 수신된 데이터 유닛은 이후 새로운 데이터 유닛으로 인코딩된, 디코딩된 중간 데이터를 포함할 수 있다.

수신된 데이터가 잘못된 순서로 되어 있다면, 오류 은폐 데이터가 이전에 수신된 데이터 유닛 및 현재 디코딩 상태로부터 유도될 수 있으며, 여기서 새로운 유사 코딩 상태는 유도된 오류 은폐 데이터를 근거하여 추출될 수 있다.

본 발명의 공정은 송신기 및 최종 수신기 사이의 전송 경로에 위치하고 상술한 공정을 수행하기 위한 수단을 구비하는 부호간 변환장치에서 구현될 수 있다.

본 발명의 공정은 또한 상술한 공정을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 수단을 포함하는, 부호간 변환장치 내의 컴퓨터로 직접 로딩 가능한 컴퓨터 프로그램 제품에서 구현될 수 있다.

본 발명의 공정은 대안적으로 부호간 변환장치 내의 컴퓨터가 상술한 공정을 수행하게 하는 읽기 가능한 프로그램을 포함하는, 컴퓨터에 사용 가능한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품에서 구현될 수 있다.

도 1은 송신기(100) 및 수신기(102) 사이에서 데이터를 전송하기 위한, 본 발명이 구현될 수 있는, 상술한 통신 시스템을 예시적으로 도시한다. 물론, 본 발명은 또한 수많은 다른 종류의 통신 시스템에서도 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따라서 데이터를 부호간 변환하기 위한 예시적인 부호간 변환장치(200)에서의 데이터 흐름을 도시하는 개략도이다. 제1 코딩 방식에 따라서 인코딩되고 제1 포맷(F)을 갖는 데이터(202)는, 데이터를 제2 포맷(F')을 갖는 제2 코딩 방식으로 부호간 변환하기 위한 부호간 변환장치(200)에 수신된다. 부호간 변환공정은 본 실시예에서 디코딩 동작(204) 및 인코딩(206) 동작의 두 동작으로 나누어진다. 두 동작 사이에서, 데이터는 디코딩된 중간 포맷(IF)(208)을 구성된다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 중간 포맷을 사용하지 않고 제1 포맷(F)의 입력 데이터(202)를 직접 제2 포맷(F')으로 재코딩하거나 부호간 변환하는 것이 가능하다. 제2 포맷(F')으로 변환된 후, 데이터(210)는 전송 경로에서 미도시된 다음 노드로 더 전송된다. 더욱이, 부호간 변환기는 뒤에서 더 상세히 설명되는, 코딩 상태를 저장하기 위한 메모리(212)를 포함한다.

일반적으로, 입력 데이터는 제1 포맷(F)에 따라서 인코딩되는 패킷 또는 프레임과 같은 데이터 유닛으로 그룹을 만든다. 입력 데이터는 패킷-교환 또는 회선-교환될 수 있다. 각각의 입력 데이터 유닛은 수신 부호간 변환장치(200)에 의해서 판독되는, 순번 또는 타임스탬프와 같은 순서를 나타내는 정보를 갖는 필드 등을 포함한다. 일반적인 경우, 데이터 유닛이 본래 전송된 정확한 순서대로 데이터 손실 없이 수신된다면, 수신된 데이터 유닛은 연산(204)에서 다음 포맷(IF 또는 F')으로 순차적으로 디코딩된다.

이에 대한 한 예가 도 2를 더 참조하여 도 3에 도시되어 있으며, F1, F2, F3...는 부호간 변환장치(200)에서 정확한 순서로 수신되는 제1 포맷(F)의 데이터 패킷(202)이다. 데이터 패킷(202)은 연산(204)에서 각각 중간 포맷(IF)을 갖는 중간 데이터 유닛(300)으로 디코딩된다. 각 데이터 패킷(202)을 디코딩할 때, 도 3에서 일련의 현재 히스토릭 디코딩 상태(DS)(302)로 표현되는 이전 디코딩 결과가 사용된다. 디코딩 상태는, 실제 데이터와는 별개로, 기수행된 디코딩 연산으로부터 추출되고 데이터의 일부 특성을 반영하는 변수 및 파라미터를 포함한다.

따라서, 수신된 데이터 패킷(F1)은 미도시된, 이전에 디코딩된 데이터 패킷의 디코딩 결과로부터 추출된 현재 디코딩 상태(DS0)에 근거하여 중간 데이터 유닛(IF1)으로 디코딩(204)된다. 디코딩 상태(DS0)를 사용한 후, 새로운 디코딩 상태(DS1)가 F1의 최신 디코딩으로부터 추출된다. 다음 데이터 패킷(F2)은 이후 마지막 디코딩 상태(DS1)에 근거하여 IF2로 디코딩(204)되고, 이는 이후에도 계속된다.

본 설명에서, 실제로 패킷 크기가 다를 수 있지만, 일반적으로 모든 입력 데이터 패킷은 동일한 크기를 갖는다고 가정된다. 이 경우, 데이터는 동일한 크기를 갖는 유닛으로 재정렬될 수 있지만, 부호간 변환공정은 동일한 패킷 크기를 갖는 단순화된 경우와 동일한 원리를 사용하여 다루어질 수 있다.

도 3에 도시된 디코딩 과정은 정확한 순서로 수신된 데이터 패킷을 포함한다. 그러나, 데이터 패킷이 이전 순서보다 1만큼 더 증가된 높은 순서를 갖고 수신된다면, 보이지 않는 패킷은 손실되거나 지연된다고 가정될 수 있다. 대안적으로, 패킷 순서는 타임스탬프 또는 다른 순서를 나타내는 정보에 의해 나타낼 수 있다. 따라서 데이터 패킷이 보이지 않으면, 오류 은폐 메커니즘(error concealment mechanism)이 수신단에서의 결과적인 품질 저하를 최소화하기 위해 실시될 수 있다. 오류 은폐 메커니즘은 이전 데이터 패킷 및 이전 데이터 패킷의 디코딩으로부터 추출된 최신 디코딩 상태에 근거하여 오류 은폐 데이터를 유도할 수 있다. 오류 은폐는 실제 데이터가 사용가능하지 않은 경우 가장 유사한 데이터 생성을 시도하는 잘 알려진 공정이다. 오류 은폐는 일반적으로 데이터 포맷을 위한 상술한 표준에 따라서 수행되며, 표준이 존재하지 않는 경우, 사유 메커니즘(proprietary mechanism)이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따라서, 오류 은폐 메커니즘은 데이터가 잘못된 순서로 수신될 때 실시되고, 보이지 않는 데이터 패킷이 마침내 발견되면, 비록 잘못된 순서에 있을 지라도 오류 은폐 전의 최신 디코딩 상태는 이후의 사용을 위해 저장된다. 이 경우, 보이지 않는 데이터 패킷은 본 발명에 따라서 저장된 디코딩 상태에 근거하여 디코딩된다.

도 4는 데이터 패킷이 잘못된 순서로 수신되는 경우 본 발명에 따른 디코딩 과정을 예시적으로 도시한다. 먼저, 데이터 패킷(F1)은 최신 디코딩 상태(DS0)에 근거하여 중간 데이터 유닛(IF1)으로 디코딩(204)되고, 여기서 새로운 디코딩 상태(DS1)는 도 3에 도시된 이전 예에서와 같이 추출된다. 그러나, 다음에는 이전순번 1보다 1만큼 더 증가한 높은 순번 3을 갖는 데이터 패킷(F3)이 온다. 수신된 데이터 패킷(F3)의 순번이 오류가 있다는 것을, 즉 예상보다 더 높다는 것을 검출하자마자, 오류 은폐 메커니즘이 이전 디코딩 상태(DS1)에 근거하여, 오류 은폐 데이터(402)를 중간 포맷으로 유도하고 새로운 유사 디코딩 상태(DS2')를 추출하기 위해서 실시된다. 오류 은폐는 실제 데이터가 입수 가능한지에 관계없이 디코딩 상태가 추출될 수 있는 디코더 기능이기 때문에, 유사 디코딩 상태(DS2')는 다른 디코딩 상태와 동일한 방식으로 추출될 수 있다.

데이터 패킷(F3)은 이후 새로운 유사 디코딩 상태(DS2')에 근거하여 중간 데이터 유닛(IF3)으로 디코딩(204)된다. 더욱이, 이전 디코딩 상태(DS1)는 코드간 변환장치(200)에 있는 메모리(212)에 저장된다. 새로운 디코딩 상태(DS3)는 미도시된 다음 순서의 데이터 패킷을 디코딩할 때 사용하기 위해서 데이터 패킷(F3)의 디코딩(204)으로부터 또한 추출된다.

본 예에서, 보이지 않는 데이터 패킷(F2)은 다음에 수신되고, 저장된 이전 디코딩 상태(DS1)에 근거하여 중간 데이터 유닛(IF2)으로 디코딩(204)될 수 있다. 사용된 저장된 디코딩 상태(DS1)는 그 후 부호간 변환장치(200)의 메모리(212)로부터 삭제될 수 있다. 결국, 복원된 중간 데이터 유닛(IF2)은 이전에 유도된 오류 은폐 데이터(402)를 대신하여, IF1 및 IF3 사이의 올바른 순서에 삽입된다. 그러나, 보이지 않는 데이터 패킷(F2)이 예를 들어 기설정된 시간 주기 내에 수신되지 않는다면, 중간 포맷(208)의 데이터가 부호간 변환장치(200)에서 제2 포맷(F')으로 인코딩될 때 오류 은폐 데이터(402)는 유효하게 남을 수 있다.

이러한 방식으로, 제1 포맷(F)으로 된 하나 이상의 데이터 유닛이 부호간 변환기에 잘못된 순서로 수신되더라도, 유효한 인코딩된 중간 데이터 유닛(300)이 제2 포맷(F')으로 다시 인코딩되기 전에 올바른 순서로 배열될 수 있다. 더욱이, 이 공정은 지연을 최소화하며 수행되고, 가능한 최고의 품질을 유지한다.

위의 설명에서 도 4의 예는 순서가 잘못된 하나의 데이터 패킷에 관련되어 있다. 상응하는 공정은 다수의 데이터 패킷이 다수의 저장된 디코딩 상태를 사용하여 순서에 어긋나서 수신되는 경우에도 수행될 수 있다. 더욱이, 저장된 디코딩 상태는 기설정된 시간 주기 동안 사용되지 않은 채로 남아있다면 메모리(212)로부터 삭제될 수 있다. 기설정된 삭제 시간 주기는 시간에 따라 변화하는 순서가 잘못된 데이터 패킷의 개수와 같은 데이터 흐름 특성에 근거하여 재구성 가능하거나 적용 가능할 수 있다. 대안적으로, 동시에 저장된 다수의 디코딩 상태는, 마찬가지로 데이터 흐름 특성에 근거하여 재구성 가능하거나 적용 가능할 수 있는 기설정된 임계값만큼을 최대로 가질 수 있다. 저장된 디코딩 상태의 수가 기설정된 임계값에 도달한다면, 개별적인 저장된 디코딩 상태를 메모리(212)로부터 삭제하기 위한 메커니즘이 시작될 수 있다.

디코딩 연산(204) 이후에, 중간 데이터 유닛(300)은 인코딩 연산(206)으로 공급되는 데이터(208)의 연속 스트림으로 배열된다(도 2 참조). 부호간 변환장치(200)는 이후 데이터의 사용 가능성에 의거하여 새로운 제2 코딩 방식 또는 포맷(F')에 따라서 중간 데이터(208)를 패킷, 프레임 또는 블록과 같은 새로운 데이터 유닛, 즉 기설정된 크기를 갖는 데이터 부분으로 인코딩한다. 중간데이터(208)가 현재 사용 가능하지 않다면, 인코딩 공정은 중간 데이터(208)가 있을 때까지 단순히 대기할 수 있다. 제2 포맷(F')의 새로운 데이터 유닛은 결국 전송 경로에 있는 다음 노드로 전송된다.

도 5는 이전 디코딩 연산(204)으로부터 중간 데이터 유닛(IF1, IF2, IF3...)을 포함하는, 중간 데이터 스트림(208)을 위한 본 발명에 따른 인코딩 공정을 도시한다. 먼저, 중간 데이터가 수신되고, 필요하다면 제2 포맷(F')으로 인코딩되는 새로운 중간 데이터 세그먼트(S1, S2, S3...)(500)로 배열될 수 있다. 도면에서 수직 파선으로 지시된 새로운 중간 데이터 세그먼트(500)의 크기는 본 예에서 디코딩 연산(204)으로부터 오는 중간 데이터 유닛(300)의 크기와 다르다. 각각의 새로운 중간 데이터 세그먼트 또는 유닛(500)은 이후 이전 인코딩 연산으로부터 추출된 현재 인코딩 상태(ES)(52)에 근거하여 제2 포맷(F')을 갖는 새로운 데이터 유닛(506)으로 인코딩(206)된다. 인코딩 상태는 실제 데이터와는 별개로, 기수행된 인코딩 연산으로부터 추출된 인코딩 데이터를 위해 사용되는 변수 및 파라미터를 포함한다.

따라서, 중간 데이터 세그먼트(S1)는 미도시된, 이전에 인코딩된 새로운 데이터 패킷으로부터 추출된 마지막 인코딩 상태(ES0)에 근거한 새로운 데이터 유닛(F'1)으로 인코딩(206)된다. 인코딩 상태(ES0)를 사용한 후, 새로운 인코딩 상태(ES1)는 F'1의 최근 인코딩으로부터 추출된다. 다음 중간 데이터 세그먼트 또는 유닛(S2)은 이후 마지막 디코딩 상태(DS1)에 근거하여 F'2로 인코딩(206)되고, 이후도 역시 그러하다.

중간 데이터 유닛(300)은 "좋은 데이터"가 입력 데이터 패킷 또는 유닛의 페이로드(payload)로부터 직접 생성되도록, 또한 사용 가능한 올바른 순서의 입력 데이터 패킷 또는 유닛이 없을 때 "오류 은폐 데이터"가 오류 은폐 메커니즘(400)을 사용하여 최신 디코딩 상태로부터 유도되도록, 자신의 콘텐츠의 본질에 따라서 분류될 수 있다. 도 5의 예에서, IF1 및 IF2는 '좋은 데이터'를 포함하고, 반면 IF3은 도면에서 짧은 선으로 지시된 '오류 은폐 데이터'를 포함한다. 결과적으로, 세그먼트(S1 및 S2)는 단지 '좋은 데이터'만을 포함하지만, 중간 데이터 유닛(300) 및 중간 데이터 세그먼트(500) 사이의 크기 차에 의해서, 세그먼트(S3 및 S4)는 '좋은 데이터'와 '오류 은폐 데이터'를 모두 포함한다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 중간 데이터 세그먼트(500)는 데이터의 분류에 따라서 다르게 다루어진다. 따라서, 세그먼트(500)가 적어도 몇몇 '좋은 데이터'를 포함한다면, 세그먼트는 인코딩되고, 새로운 인코딩 상태가 따라서 추출된다. 이는 도 5에 도시된 모든 세그먼트(S1 ~ S4)에 해당된다.

그러나, 모든 세그먼트가 전혀 '좋은 데이터'를 포함하지 않는다면, 즉 단지 '오류 은폐 데이터'만을 포함한다면, 세그먼트는 단순히 버려지며, '좋은 데이터'로부터 적어도 부분적으로 추출된 최신 인코딩 상태가 저장된다. 이는 도 6a에 도시되어 있는데, 여기서 '좋은 데이터'를 포함하는 세그먼트(S1)는 새로운 데이터 유닛(F'1)으로 인코딩되고, 새로운 인코딩 상태(ES1)가 추출된다. 도면에서 짧은 선으로 지시된 것처럼, 다음 세그먼트(S2)는 '오류 은폐 데이터'를 포함하고 '좋은 데이터'를 전혀 포함하지 않으며, 따라서 버려지게 된다(600). 하나의 새로운 데이터 유닛은 그로 인해 손실되는 것으로 간주된다. 최신 인코딩 상태(ES1)는 보이지 않는 데이터가 결국 도착하게 되는 경우 이후의 사용을 위해 저장된다.

도 6b를 참조하면, '좋은 데이터'를 포함하는 세그먼트(S1)는 새로운 데이터 유닛(F'1)으로 인코딩되고, 도 6a의 예와 마찬가지로 새로운 인코딩 상태(ES1)가 추출된다. 다음 도착하는 세그먼트(S2)는 도면에서 짧은 선으로 다시 표시되는 것처럼 '오류 은폐 데이터'를 포함하고 '좋은 데이터'를 전혀 포함하지 않는다. 대안적인 실시예에 따르면, 세그먼트(S2)는 먼저 사용 가능한 오류 은폐 데이터에 근거하여 유사 데이터 유닛(602)으로 인코딩되고, 이후 버려진다(600). 이 경우, 새로운 유사 인코딩 상태(ES2')는 미도시된 다음 세그먼트를 인코딩하는데 사용되도록 S2의 인코딩으로부터 추출될 수 있다. 이 예에서, 보이지 않는 데이터는 나중에 결국, 미리 저장된 인코딩 상태(ES1)를 기반으로 새로운 유효 데이터 유닛(F'2)으로 인코딩될 수 있는 세그먼트(S4)에 도착한다. 세그먼트(S1 ~ S4)의 순서가 예시된 목적을 위해서 중간 데이터 스트림의 분할로부터 선택되고, 실제 데이터의 순서와 혼동되지 않게 된다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 본 예에서 세그먼트(S4)는 세그먼트(S2) 내에 포함되어야 하는 데이터를 포함한다.

복원된 새로운 데이터 유닛(F'2)은 전송 경로에서 다음 노드로 전송될 수 있다. 더욱이, 최종 수신기가 종종 디코딩 전에 정확한 데이터 유닛 순서를 복원할 수 있기 때문에, 이 경우엔 F'3 이후에, 잘못된 순서 위치에 F'2를 전송하는 것이 가능하다.

도 6b와 연계하여 위에 설명된 공정은 다수의 저장된 인코딩 상태를 이용하여, 순서를 벗어나 도착하는 다수의 세그먼트를 위해서도 수행될 수 있다. 더욱이, 다수의 디코딩 상태를 저장하기 위해서 위에 설명된 것과 동일한 메커니즘이 일반적으로 다수의 인코딩 상태를 저장하기 위해서도 적용될 수 있다.

위에 설명된 예는 먼저 하나의 포맷으로부터 중간 포맷으로 수신된 데이터를 디코딩하고, 이후 전송을 위해 중간 데이터를 제2 포맷으로 인코딩하는 두 개의 독립된 연산을 포함한다. 그러나, 본 발명은 중간 포맷을 사용하지 않고 제1 포맷의 입력 데이터를 직접 제2 포맷으로 재코딩하는데 사용할 수도 있다.

도 7은 데이터 유닛이 잘못된 순서로 수신되는 경우의 재코딩 또는 부호간 변환 공정을 수행하는 본 발명에 따른 가장 일반적인 경우를 도시한다. 일반적으로, F1, F2, F3...는 제1 포맷(F)을 갖는 입력 데이터 유닛(700)을 가리킨다. 데이터 유닛(700)은 제2 포맷(F')을 갖는, 도면에서 일반적으로 F'1, F'2, F'3...으로 지시된 새로운 데이터 유닛으로(704) 연산(702)에서 독립적으로 코딩된다. "코딩"이란 표현은 여기서 디코딩, 부호간 변환 또는 인코딩을 모두 가리키는 것으로 사용된다. 각각의 입력 데이터 유닛(700)을 코딩할 때, 도 7에서 일련의 현재 히스토릭 코딩 상태(CS)(706)로 표현되는 이전 코딩 결과로부터의 정보가 사용된다.

따라서, 제1 포맷(F)의 데이터 유닛(F1)은 현재 코딩 상태(CS0)를 기반으로 제2 포맷(F')의 새로운 데이터 유닛(F'1)으로 코딩(702)되고, 여기서 새로운 코딩 상태(CS1)가 추출된다. 다음 수신된 데이터 유닛(F3)은 이전 순번 1보다 1만큼 더 증가된 높은 순번 3을 포함한다. 수신된 데이터 유닛(F3)이 예상한 것보다 더 높은 순번을 갖는다는 것을 검출하자마자, 제2 포맷(F')의 유사 데이터(708)가 새로운 유사 코딩 상태(CS2')를 추출하기 위한 현재 코딩 상태(CS1)에 기반하여 생성된다. 데이터 유닛(F3)은 이후 유사 코딩 상태(CS2')를 기반으로 새로운 데이터 유닛(F'3)으로 코딩(702)된다. 더욱이, 이전의 코딩 상태(CS1)는 메모리(212)에 저장된다. 새로운 코딩 상태(CS3)는 또한 데이터 유닛(F3)의 코딩(702)으로부터 새로운 데이터 유닛(F'3)으로 추출된다.

보이지 않는 데이터 유닛(F2)은 다음에 수신되고, 저장된 이전의 코딩 상태(CS1)에 근거하여 새로운 데이터 유닛(F'2)으로 코딩(702)될 수 있다. 사용된 저장된 코딩 상태(CS1)는 그 후 메모리(212)로부터 삭제될 수 있다. 마지막으로, 복원된 데이터 유닛(F'2)은 유효 데이터로 사용되고, 더 일찍 생성된 유사 데이터(708)는 버려진다. 그러나, 보이지 않는 데이터 유닛(F2)이 기설정된 시간 주기 내에 수신되지 않는다면, 유사 데이터(708)는 실행방법에 따라서 유효 데이터로 사용되거나, 또는 버려진다.

위에 설명된 본 발명을 사용함으로써, 부호간 변환기의 지연이 최소화되고 지터 버퍼의 필요성이 사라지며, 반면 여전히 전송된 데이터의 높은 품질을 유지한다. 구체적으로, 잘못된 순서로 도착한 데이터 유닛은 본 발명에 따른 늦게 도착한 데이터를 복원함으로써 보상된다. 본 발명은 주로 음성 부호화 변환을 위해 사용되는 것을 목적으로 하지만, 또한 팩스 부호화 변환, 모뎀 데이터 또는 패킷 기반 비디오 신호 등을 위해서도 사용될 수 있다.

본 발명의 방법은 부호간 변환장치(200)의 컴퓨터에 직접 탑재 가능한, 컴퓨터 프로그램 제품 내에 포함되는 소프트웨어 코드 내에 구현되거나, 컴퓨터에 사용 가능한 매체 상에 저장될 수 있다.

본 발명은 특정한 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었으나, 본 발명의 설명은 본 발명의 개념을 단지 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 취급되어서는 안된다. 다양한 대안, 변형 및 등가물이 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 사용될 수 있다.

Claims

송신기(100) 및 최종 수신기(102) 사이의 전송 경로에서 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법에 있어서,

A) 제1 포맷(F, IF)으로 코딩된 정보를 포함하는 데이터 유닛(202)(500)(700)을 수신하는 단계;

B) 이전 데이터 코딩에서 추출된 현재 코딩 상태(302)(502)(706)에 근거하여, 상기 수신된 데이터 유닛(202)(500)(700)을 제2 포맷(IF, F')에 의해 새로운 데이터 유닛(300)(506)(704)으로 코딩(204)(206)(702)하는 단계; 및

C) 데이터 유닛(202)(500)(700)이 코딩될 때마다 새로운 현재 코딩 상태(302)(502)(706)를 추출하는 단계를 포함하고,

D) 상기 수신된 데이터가 잘못된 순서로 되어 있는지 검출하고, 이 경우,

E) 상기 이전 데이터 코딩으로부터 추출된 상기 코딩 상태(302)(502)(706)를 저장하고, 다음번에 수신되는 데이터 유닛(202)(500()700)을 코딩하기 위해 새로운 유사 코딩 상태(DS2')(ES2')(CS2')를 추출하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항에 있어서,

F) 손실 데이터(F2)(S4)를 수신하는 단계,

G) 상기 손실 데이터(F2)(S4)를 상기 저장된 코딩 상태(302)(502)(706)에 근거하여 상기 제2 포맷(IF, F')으로 코딩하는 단계, 및

H) 상기 코딩된 손실 데이터(IF2, F'2)를 유효 데이터로 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 2항에 있어서,

상기 저장된 코딩 상태(302)(502)(706)는 상기 G) 단계 이후에 삭제되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 저장된 코딩 상태(302)(502)(706)는 상기 대응하는 손실 데이터가 기설정된 시간 주기 내에 수신되지 않은 경우 삭제되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 4항에 있어서,

상기 기설정된 시간 주기는 데이터 흐름 특성을 근거로 하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 저장된 코딩 상태(302)(502)(706)는 저장된 디코딩 상태의 수가 기설정된 임계값에 도달한 경우 삭제되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 6항에 있어서,

상기 기설정된 임계값은 데이터 흐름 특성을 근거로 하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수신된 데이터 유닛(202)은 제 B) 단계에서 디코딩되고, 상기 코딩 상태는 디코딩 상태(302)이고, 상기 제2 포맷은 중간 포맷(IF)인 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 수신된 데이터 유닛(202)은 상기 B) 단계에서, 중간 데이터 세그먼트(500)로 분할된 중간 데이터(208)의 스트림으로 디코딩되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 9항에 있어서,

상기 중간 데이터 세그먼트(500)는 새로운 데이터 유닛(506)으로 인코딩되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수신된 데이터 유닛(500)은 상기 B) 단계에서 인코딩되고, 상기 코딩 상태는 인코딩 상태(502)이고, 상기 제1 포맷은 중간 포맷(IF)인 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 수신된 데이터 유닛(500)은 상기 B) 단계에서 새로운 데이터 유닛(506)으로 인코딩된, 디코딩된 중간 데이터(208)를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 E) 단계에서 추출된 상기 새로운 유사 코딩 상태(DS2')(ES2')(CS2')는 새로운 수신된 데이터 유닛(F3)(S3)을 코딩하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 A) 단계는 상기 수신된 데이터(202)(500)(700)(F2)(S4)의 순서를 나타내는 정보를 읽는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수신된 데이터가 잘못된 순서로 된 경우, 오류 은폐 데이터(402)가 상기 이전에 수신된 데이터 유닛 및 상기 현재 디코딩 상태(302)(DS1)로부터 유도되고, 상기 새로운 유사 코딩 상태(DS2')(ES2')(CS2')는 상기 유도된 오류 은폐 데이터(402)에 근거하여 상기 E) 단계에서 추출되는 것을 특징으로 하는 통신된 데이터를 부호간 변환하는 방법.
송신기(100) 및 최종 수신기(102) 사이의 전송 경로에 위치하고, 청구항 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 수단을 구비하는 부호간 변환장치(200).
청구항 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 수단을 포함하는, 부호간 변환장치(200) 내에서 컴퓨터로 직접 로딩 가능한 컴퓨터 프로그램 제품.
부호간 변환기(200) 내의 컴퓨터가 청구항 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하기 위한 읽기 가능한 프로그램을 포함하는, 컴퓨터에 사용 가능한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품.