KR20040075938A - 강인한 신호 코딩 - Google Patents

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KR20040075938A
KR20040075938A KR10-2004-7011110A KR20047011110A KR20040075938A KR 20040075938 A KR20040075938 A KR 20040075938A KR 20047011110 A KR20047011110 A KR 20047011110A KR 20040075938 A KR20040075938 A KR 20040075938A
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올리비에리스테파노
카미시오티레오나르도
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 코딩된 데이터 스트림을 코딩 및 디코딩하기 위한 방법들 및 디바이스들과, 코딩된 데이터 스트림을 위한 신호 포맷에 관련한다. 코딩된 데이터 스트림은 서로 다른 보호율들을 필요로하는 데이터의 파티션들(56, 62, 68)을 가지는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함한다. 서로 다른 보호율들로 파티션들을 코딩하기 위한 안내를 제공하기 위해, 파티션 검출자들(50)이 파티션 검출자 삽입기에 의해 두 개의 이런 파티션들 사이에 삽입된다. 정확한 코드 레이트로 파티션들을 디코딩하기 위하여, 서로 다른 필드들을 위해 사용된 코드 레이트들에 대한 정보가 수신측상의 콘트롤러에 의해 추출된다.

Description

강인한 신호 코딩{Robust signal coding}
Hangenauer, I. 및 Stockhammer, T.의 문헌 "Channel Coding and Transmission Aspects for Wireless Multimedia(Proceedings of IEEE, Vol. 87, No. 10, October, 1999)"는 멀티미디어를 위한 통합 소스/채널 코딩 및 디코딩 방법들을 개시한다. 멀티미디어는 데이터, 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 같은 다양한 압축 및 비압축 소스 신호들을 취급하여야 한다. 무선 채널들상에서는 에러율들이 높고, 조인트 소스/채널 코딩 및 디코딩 방법들이 유리하다.
이종의 통신 세계에서, 층상 구조는 표준화, 설계 및 구현을 위해 중요한 특징이다. 일반적으로, 상위층의 요청들을 충족시키기 위해 하위 층들을 사용함으로써, 수신측에서 단 하나의 층만이 대응 층과 통신한다. 표준화 및 구현 양자 모두를 위하여, 단지, 각 층을 위한 인터페이스들 및 태스크들의 정의만이 필요하며, 그에 의해, 인터페이스 정의는 매우 단순하다. 층은 일반적으로 상태기(state machine)를 사용하여 기술된다. 또한, 층 모델의 매우 명료한 구별도 존재한다. 즉, 단-대-단 어플리케이션들은 하나의 접속 내에서, 광 섬유, 구리 배선 또는 무선 등의 서로 다른 물리적 매체를 거쳐 전송된다.
층 구조에 대조적으로, 층들을 횡단하는 압축 및 전송의 최적화가 모바일 환경에 유용할 수 있다. 소스 코딩 체계 및 심지어 어플리케이션 제어는 가용 자원들 및 모바일 채널의 상태에 의해 영향받을 수 있다. 일부 서비스들은 에러, 복잡성 및 지연 속박들 때문에 규제될 수 있다. 어플리케이션 및 채널 양자 모두에 최적화된 통신 시스템들은 매우 대역폭 및 파워 효율적인 전송을 위해 미래에 관심의 대상이될 수 있다.
소스 특성들, 즉, 비트 감도 크기들 또는 소스 시그니피컨트 정보(source significant information)에 대한 일부 지식이 있는 경우에, 또는, 어플리케이션이 향상 정보와는 별개의 기초 정보를 제공하는 경우에, 비균등 에러 보호(UEP) 방법들이 진보된 채널 코딩 알고리즘 또는 변조 기술들을 사용함으로써 적용되어야 한다. 보다 중요한 기초 정보는 전달을 보증하도록 높게 보호되며, 보다 덜 중요한 향상 정보는 낮게 보호되거나, 열악한 채널 접속하에서 전송되지 않는다.
이런 보호의 다른 유형들을 나타내는 한가지 방법은 전송된 데이터내의 SSI(Source Significant Information) 필드들을 사용하는 것에 의한다. 2001년 7월 5일자로 출원된 PCT-출원 EP 01/07759호는 전송된 데이터내의 이런 필드들의 삽입을 기술한다. 여기서, SSI 헤더는 소스 데이터의 각 패킷 이전에 배치된다. SSI 헤더는 보호에 대한 서로 다른 필요성들을 가지는 파티션들의 크기들 및 파티션들을 보호하기 위해 사용되는 코드 레이트를 포함한다. 이들 SSI 헤더들은 일부 경우들에서, 의사-노이즈 시퀀스의 형태의 의사-랜덤 워드가 선행된다. 본 명세서에서, 참고문헌으로서 John G. Proakis의 "Digital communications(2ndedition, McGraw-Hill, 1989, pp.601-817, pp.831-836)가 참조된다. 양호한 의사-노이즈 시퀀스는 Gold 시퀀스이며, 이는 본 기술에 공지되어 있다. 의사-노이즈 시퀀스들은 특히 검출 및/또는 동기화에 적합한 자동-상관 특성들을 가진다.
이들 SSI 헤더들의 문제점은 이들이 통신 구조의 일 고 레벨 층의 데이터 패킷들내로 삽입되지만, UEP 보호를 사용하는 코딩은 보다 낮은 레벨로 수행된다는 것이다. 보다 낮은 레벨에서의 데이터 패킷들의 한정된 크기 때문에, 고-레벨 데이터 패킷들은 서로 다른 저-레벨 패킷들로 분할될 수 있다. 이 현상은 또한 패킷 분열이라 지칭된다. 이것이 발생하는 경우, 패킷내의 데이터가 디코딩되는 방식에 관한 정보가 다른 패킷내에 포함될 수 있기 때문에, 수신기가 그 후 UEP로 코딩된 데이터 패킷을 디코딩할 수 없을 수 있다. 따라서, 이는 수신기 측상의 정보의 소실을 초래할 수 있다. 따라서, 패킷 분열의 부정적 결과들이 제한 또는 완전히 회피되는 보다 강인한 코딩 체계에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 개괄적으로, 강인한 신호 코딩, 보다 특정하게는, 코딩된 데이터 스트림들을 코딩 및 디코딩하는 방법, 코딩된 데이터 스트림들을 코딩 및 디코딩하기 위한 디바이스 및 코딩된 데이터 스트림을 위한 신호 포맷에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 층 구조를 도시하는 도면.
도 2는 종래 기술 SSI 데이터 패킷을 도시하는 도면.
도 3은 종래 기술 SSI 데이터 패킷의 데이터 패킷 분열을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 패킷을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 패킷들의 패킷 분열을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따라 파티션 검출자들을 삽입하는 방법의 플로우차트.
도 7은 코딩된 데이터 스트림을 수신하는 방법의 플로우차트.
도 8은 본 발명에 따라 파티션 검출자를 삽입하기 위한 장치를 도시하는 도면.
따라서, 본 발명의 목적은 보다 강인한 코딩 체계를 제공하기 위해 패킷 분열과 연관된 상술한 문제점을 해결하는 것이다.
이는 코딩된 데이터 스트림이 서로 다른 보호율들을 필요로하는 데이터의 파티션들을 가지는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩 체계로서, 서로 다른 보호율들로 파티션들을 코딩하기 위한 안내를 제공하기 위해, 두 개의 이런 파티션들 사이에 파티션 검출자를 삽입하는 단계를 포함하는 코딩 체계에 의해 달성된다.
이 문제점은 서로 다른 보호율들을 필요로하는 데이터의 파티션들을 가지는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩된 데이터 스트림을 코딩하는 방법으로서, 서로 다른 보호율들로 파티션들을 코딩하기 위한 안내를 제공하기 위해, 두 개의 이런 파티션들 사이에 파티션 검출자를 삽입하는 단계를 가지는 코딩 방법에 의해 해결된다.
이 문제점은 또한, 서로 다른 코드 레이트들로 코딩된 적어도 두 개의 파티션들을 가지는 적어도 하나의 저레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩된 데이터 스트림을 수신하고, 저레벨 데이터 패킷내의 두 파티션들 사이에 삽입된 적어도 하나의 파티션 검출자로부터 정보를 추출하고, 파티션 검출자로부터 추출된 코드 레이트 정보에 기초하여 서로 다른 코드 레이트들로 서로 다른 파티션들을 디코딩하는 것을 통해 코딩된 데이터 스트림을 디코딩하는 방법에 의해 해결된다.
이 문제점은 또한, 서로 다른 보호율들을 필요로하는 데이터의 파티션들을 가지는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩된 데이터 스트림을 코딩하기 위한 디바이스로서, 서로 다른 보호율로 파티션들을 코딩하기 위한 안내를 제공하기 위해 두 개의 이런 파티션들 사이에 상기 파티션 검출자를 삽입하기 위한 파티션 검출자 삽입기를 구비하는 코딩 디바이스에 의해 해결된다.
이 문제점은 또한, 서로 다른 보호율들을 가지는 데이터의 파티션들을 포함하는 적어도 두 개의 저레벨 데이터 패킷들을 가지는 코딩된 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 디바이스로서, 두 개의 이런 파티션들 사이에 삽입된 파티션 검출자 정보를 판독하기 위한 콘트롤러 및, 파티션 검출자로부터 얻어진 두 개의 서로 다른 보호율들로 두 개의 파티션들을 디코딩하기 위한 디코더를 포함하는 디코딩 디바이스에 의해 해결된다.
이 문제점은 또한, 제 1 코드 레이트로 코딩된 제 1 파티션, 파티션 검출자 및 제 2 코드 레이트로 코딩된 제 2 파티션을 포함하는 코딩된 데이터 스트림의 전송시 사용하기 위한 신호 포맷에 의해 해결된다. 파티션 검출자는 제 1 및 제 2 코드 레이트들 양자 모두를 나타낸다.
본 발명에 따라서, 패킷 분열에도 불구하고 데이터의 파티션을 위해 사용된 코드 레이트에 대한 정보가 쉽게 얻어질 수 있는 보다 강인한 코딩 체계가 제공된다.
용어 "구성되는(comprising)"은 제한적인 의미로 해석되지 않으며, 용어 "포함하는(including)"과 대등한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 적절한 응용 분야는 MPEG-4 비디오의 무선 전송이다. Heinzelman, W.R. Budagavi, M. 및 Talluni, R의 "Unequal Error Protection of MPEG-4 Compressed Video(Proceedings of the International Conference on Image Processing(ICIP), October 1999)"는 MPEG-4 압축된 비트-스트림이 비트-스트림의 중요한 부분의 보다 소수의 에러들을 보증하기 위해 비균등 에러 보호를 자체적으로 사용하는 구조를 개시한다.
이제, 첨부 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명을 이해하기 위해 사용되는 수직 층 구조가 도시되어 있다. 도면의 좌측은 송신기 측이며, 수신기 측은 도면의 우측에 제공되어 있다. 특정 어플리케이션을 가지는 디바이스에서, 그 어플리케이션을 위해 지정된 규칙들에 따라 어플리케이션을 코딩하는 소스 인코더가 존재한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 소스 인코더(10)는 MPEG-4 비디오 인코더이지만, 본 발명이 MPEG-4 비디오 인코더에 한정되지 않으며, 데이터 파티셔닝 툴들 및/또는 품질 층들(기초/향상 층들)에 관한 스케일가능성을 지원하는 소정의 어플리케이션을 위해 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 소스 인코더(10)는 층 구조의 송신기 측에 제공되며, 네트워크투과 층(NTL)(12)에 접속된다. 네트워크 투과 층은 층 L(14)에 접속되며, 이는 적어도 하나의 중간층을 경유하여 물리적 층(18)에 순차적으로 접속된다. 중간층들은 점들을 포함하는 박스로 표시되어 있다. 물리적 층(18)은 송신기와 수신기 측들을 접속하는 물리적 채널(20)에 접속된다. 물리적 채널은 예로서, 구리 배선, 광 또는 무선 같은 소정 유형의 채널일 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 채널은 무선 채널이다. 수신기 측상에는 송신기 측상의 층들에 대한 대응 층들이 존재한다. 따라서, 중간층들을 경유하여 층 L(26)에 접속된 물리적 층(22), 네트워크 투과 층(NTL)(28) 및 소스 디코더(30)가 존재한다. 소스 디코더는 데이터가 재생 또는 열람될 수 있도록 소스-코딩된 정보를 디코딩한다. 본 기술에 잘 알려진 바와 같이, 송신기 측상의 서로 다른 층들은 일반적으로, 패킷 헤더들의 형태로 소스 코딩된 데이터 스트림에 정보를 추가하며, 추가된 정보는 수신기 측상의 대응 층에서 제거된다. 도 1의 구조는 본 발명에 따른 기술 및 종래 기술들을 이해하기 위해 양자 모두에 관련되어 있다.
도 2에는 종래 기술에 따른 패킷이 도시되어 있다. 패킷은 도 1의 NTL 층에 트리거 Trg(38) 및 SSI(40)가 추가된 소스-코딩된 필드(42)를 포함한다. 소스-코딩된 필드는 자체적으로 고레벨 데이터 패킷, 예로서, MPEG-4 비디오 패킷이다. 층(L)은 패킷에 헤더 HdL(36)를 추가한다. 중간층들로부터의 헤더들은 점들을 포함하는 박스에 의해 표시되어 있다. 물리적 층(18)은 헤더 Hd1 및 CRC 필드(44)를 추가한다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 서로 다른 층들은, 여기서는 헤더들의 형태로, 소스 데이터 패킷들에 정보를 추가한다. 헤더들 및 CRC(Code RedundancyCheck) 필드들을 가지는 패킷들은 단지 층(L) 및 층(1)까지의 하위 층들로부터 시작하여서만 생성된다. 또한, 데이터는 서로 다른 코드 레이트들로 코딩되며, 여기서, SSI 헤더들은 어떤 데이터가 특정 레이트로 코딩된 채널이 되는 지 및 이들 필드들 각각이 얼마나 긴지를 나타낸다. 이 구조에서 발생하는 문제점은 도 3에 관련하여 보다 잘 설명된다.
도 3은 종래 기술 소스 코딩된 데이터 패킷의 분열을 도시한다. 도 2에 존재하는 모든 필드들이 도 3에 존재하며, 하나의 주요한 차이점을 가진다. 소스 코딩된 필드(42)는 두 개의 서로 다른 패킷들내에 존재하는 두 개의 필드들(46 및 48)로 분할되었다. 도 3의 상부에는 물리적 층에서 두 개의 패킷들로 분할된 중간층의 데이터 패킷이 도시되어 있다. 물리적 층에서, 원본 데이터 패킷이 둘로 분할되며, 여기서, 필드(34)로부터 필드(42)내의 쇄선까지의 제 1 부분은 헤더 Hdi 및 CRC 필드(44)를 가지는 제 1 패킷내에 배치되는 반면에, 필드(42)의 제 2 부분(48)은 헤더 Hdi(32) 및 CRC 필드(44)를 가지는 제 2 패킷내에 배치되게 된다. 데이터는 또한 SSI 필드내의 정보에 따라 UEP코딩된다. 이 분열 유형은 물리적 층이 패킷들에 대한 크기 제한들을 가지며, 따라서, 상위 층 패킷이 두 부분들로 분할되기 때문에 나타날 수 있다. 제 2 패킷이 수신 측에 도달할 때, 이는 필드(48)내의 데이터를 위한 코드 레이트들을 나타내는 SSI 필드를 포함하지 않기 때문에 디코딩될 수 없게 된다. 이는 정보의 소실 및 소스 디코더의 열악한 성능을 초래한다. 또한, 이 분열은 물리적 층에 한정되지 않으며, 네트워크 투과 층 아래의 소정의 층에서 발생할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
이 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명에 따른 구조가 사용된다. 먼저, MPEG-4 포맷의 간단한 설명이 기술될 것이다. 본 기술에 잘 알려진 바와 같이, MPEG-4 데이터 스트림의 데이터는 파티션들로 분할되며, 이들은 헤더, 운동 데이터 및 텍스쳐 데이터이다. 이들 파티션들은 그 후 서로 다른 코드 레이트들로 보호될 수 있다. 이 MPEG-4 비디오 데이터 스트림은 고레벨 데이터 패킷들의 스트림이다.
이 구조는 도 4에 기술되어 있다. 도 4에 도시된 패킷은 도 1의 NTL 층으로부터의 패킷이다. 패킷은 트리거 Trg(52)를 포함하는 제 1 파티션 검출자(50) 및 서로 다른 파티션들 사이의 코드 레이트 전이에 대한 정보를 포함하는 코드 레이트 필드(CRF(54)를 포함한다. 헤더(56)는 코드 레이트 필드(54)를 따른다. 그 후, 트리거 Trg(58) 및 코드 레이트 필드 CRF(60)를 가지는 제 2 파티션 검출자(50)가 이어지며, MPEG-4 데이터의 움직임 벡터들(62)이 이어진다. 이 필드(62) 이후, 트리거 Trg(64) 및 코드 레이트 필드(66)를 포함하는 제 3 파티션 검출자(50)가 이어진다. 제 3 파티션 검출자 이후 텍스쳐 필드(68)가 이어진다. 헤더(56), 움직임 벡터들(62) 및 텍스쳐들(68)은 도 1의 소스 인코더에 의해 고레벨 데이터 패킷으로 형성된 MPEG-4 데이터이며, 세 파티션 검출자들은 도 1의 NTL 층에서 삽입된다. 파티션 검출자들은 트리거를 포함한다. 트리거는 채널 에러들에 대해 충분히 강인하면서, 상관에 의해 검출될 수 있는 PN(의사-노이즈) 워드의 형태로 구현되는 것이 적합하다. 코드 레이트 필드는 공지된 길이를 가지며, 코드 레이트들 사이의 전이들을 포함한다. CRF는 각 전이 유형에 대하여 고유하다. 도 4에서, 이는 문자들 R3-R1, R1-R2 및 R2-R3으로 표시되어 있으며, 여기서, R1은 제 1 코드 레이트, R2는제 2 코드 레이트이며, R3은 제 3 코드 레이트이다. 따라서, 코드 레이트 필드는 제 3 코드 레이트(R3)로부터 제 1 코드 레이트(R1)로의 전이, 제 1 코드 레이트(R1)로부터 제 2 코드 레이트(R2)로의 전이 및 제 2 코드 레이트(R2)로부터 제 3 코드 레이트(R3)로의 전이에 대한 정보를 포함한다. 이는 제 1 파티션 검출자 이전의 파티션 또는 데이터가 제 3 코드 레이트(R3)로 코딩되고, 제 1 및 제 2 파티션 검출자 사이의 파티션이 제 2 코드 레이트(R2)로 코딩되며, 제 2 및 제 3 파티션 검출자 사이의 파티션이 제 2 코드 레이트(R2)로 코딩되고, 제 3 파티션 검출자 이후의 파티션은 제 3 코드 레이트(R3)로 코딩되는 것을 의미한다. 또한, 이는 모든 이들 CRF들이 서로 다르게 보이게 된다는 것을 의미한다. 본 발명의 일 양호한 실시예에서, 사용되는 실제 코딩은 모든 CRF들과 연관된 코드 레이트들을 포함하는 표를 참조함으로써 형성된다. CRF들 및 코드 레이트들은 따라서 테이블상에 맵핑된다. 대안적으로, 코드 레이트들은 논리적 처리에 의해 CRF들로부터 직접적으로 추출될 수 있다. 특정 파티션이 어떤 코딩을 가져야 하는지에 대한 정보는 데이터 스트림의 두 CRF들내에 추가로 제시될 수 있다. 다른 장점은 CRF가 각 파티션이 얼마나 긴지, 이들이 가변적 길이들로 이루어질 수 있는 이유를 기술하지 않는다는 것이다. 이는 이하에서 설명될 것처럼 더 강인하고 유연한 시스템 초래한다. 이는 코딩되는 파티션 검출자들의 삽입이후 추가된 헤더들을 또한 초래한다.
도 5의 상부는 분열 직전의 하위 층의 데이터 패킷을 도시하며, 도 5의 하부는 분열 이후의 다른 하위 층에서의 그 패킷내의 정보를 도시한다. 도 1의 상부에는 중간층들과 연관된 적어도 하나의 다른 필드가 이어지는 층 구조내의 층들(I)중 하나와 연관된 헤더(72) Hdi를 가지는 데이터 패킷이 도시되어 있다. 그 후, 도 1의 구조의 NTL 층 바로 아래의 층(L)과 연관된 헤더 필드(36) HdL이 이어진다. 이 헤더 이후에는 도 4에 기술된 데이터 필드들이 이어지고, 시작부에서 헤더들 중 하나와 연관된 CRC 필드(44)에 의해 종결된다. 그 후, 패킷 분열이 층(i)에서 발생하며, 여기서 헤더(72)가 추가된다. 도 4의 상부로부터의 패킷은 제 1 패킷이 움직임 벡터들(74)까지의 상술된 모든 필드들을 포함하여 형성되고 CRC 필드(44)가 추가되도록 움직임 벡터들(62)의 중앙에서 분할된다. 그 후, 제 2 패킷은 헤더(Hdi(72) 및 움직임 벡터들(76)의 제 2 부분, 제 3 CRF 필드(66), 텍스쳐 필드(68) 및 CRC 필드(44)로 형성된다. 도 5의 하부의 패킷은 실제로 분열이 이루어지는 층(i)에서 형성된 패킷이 아니며, 하위층 및 이 경우에는 물리적 층에서 형성된 패킷이다. 따라서, 양 패킷들은 32로 표시된 물리적 층까지 하위 층들(점들이 있는 박스로 표시)의 헤더들이 추가된다. 물리적 층에서, 서로 다른 필드들의 채널 코딩이 적용된다. 이는 제 1 화살표(R3)가 제 1 패킷의 헤더들이 코드 레이트(R3)로, 헤더(56)가 코드 레이트(R1)로, 그리고, CRC 필드(44)와 함께 움직임 벡터들(74)이 코드 레이트(R2)로 코딩되는 것을 나타내도록 패킷들 아래의 검은 화살표들로 표시되어 있다. 제 2 패킷 헤더들(32-72) 및 나머지 움직임 벡터들(76)은 코드 레이트(R2)로 코딩되고, 텍스쳐들 및 CRC 필드(44)는 코드 레이트(R3)로 코딩된다. 도 5에는 따라서, 본 발명에 따른 신호가 도시되어 있다. 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 프로토콜 헤더들은 코딩된 스트림의 인접 파티션과 동일한 코드 레이트로 보호된다. 또한, 모든 프로토콜 헤더들을 위한 보호의 최소 레벨을 보증하기 위해, 부가적인 코딩이 물리적 층에 수행될 수 있다.
설명된 구조에서, 서로 다른 파티션들에 관한 어떠한 길이 정보도 필요하지 않다. 또한, 파티션 검출자 직전에 패킷 분열이 발생한 경우에도, 채널 인코더는 어떠한 방식으로든 MPEG-4 파티션들을 적절히 보호할 수 있다. 트리거가 이렇게 훼손되는 경우, 더 이상 이를 검출할 수 없다. 그러나, 채널 인코더가 다음 PD를 검출함으로써 적절한 코드 레이트를 복구할 수 있다. CRF 위에 발생하는 분열은 일반적으로 소정의 코드 위배를 초래하며, 따라서, CRF 분열을 검출한다. 여기서도 채널 인코더는 다음 PD를 검출함으로써 적절한 코드 레이트를 복구할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 방법을 기술하는 플로우차트를 도시한다. 먼저, 데이터 스트림은 각 패킷이 MPEG-4 정보를 포함하는 다수의 고레벨 패킷들로 소스 코딩된다.(단계 78) 그 후, 파티션 검출자들이 생성된다(단계 80). 이들이 생성되었을 때, 파티션 검출자들은 소스 코딩된 데이터 스트림내로 삽입된다(단계 82). 그 후, 제 1 층(L)은 헤더 및 가능하게는 CRC 필드들을 데이터 스트림내의 패킷들에 추가함으로써 중간 레벨 패킷들을 생성한다(단계 84). 이어지는 단계(단계 86)에서, 저레벨 패킷들이 다른 헤더들 및 CRC 필드들을 추가함으로써 생성된다. 다른 헤더들 및 가능한 CRC 필드들이 단계(86) 이후 중간층들에서 추가되는 것도 가능하며, 사실 매우 가능성이 높다. 그 후, 데이터 패킷들이 삽입된 파티션 검출자들에 의존하여 서로 다른 코드 레이트들을 사용하여 채널 코딩된다(단계 88). 그 후, 저레벨 패킷들이 통신 채널을 거쳐 수신기로 전송된다(단계 90).
도 7은 채널을 거쳐 전송되는 코딩된 데이터 스트림을 수신하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 단계 92에서, 저레벨 데이터 패킷들이 수신된다. 그 후, 파티션 검출자들의 정보가 추출된다(단계 93). 그 후, 저레벨 데이터 패킷들이 디코딩된다(단계 94). 이들 두 단계들은 파티션 검출자들의 발생을 검출하고, 그 후, 이들 검출자들 이전 및 이후에 서로 다르게 코딩된 파티션들을 디코딩함으로써 수행된다. 패킷들이 디코딩되었을 때, 저레벨 데이터 패킷들이 분석된다(단계 96). 그 후, 저레벨 패킷들내에 이식된 층(L)의 중간 레벨 데이터 패킷들이 분석된다(단계 98). 송신자 측상에서 이들 층들을 위한 패킷들이 분석되는 다수의 중간층들이 존재할 수 있기 때문에, 분석은 그 층과 연관된 헤더 및 소정의 가능한 추가된 정보 필드들 및 가능하게는 그 층과 연관된 가능한 CRC 필드들을 제거함으로써 수행된다. 그 후, 파티션 검출자들이 NTL 층에서 제거되고(단계 100), 고레벨 데이터 패킷들의 소스 코딩된 데이터 스트림이 소스 디코더로 전달된다(단계 102).
마지막으로, 도 8은 채널을 경유하여 접속된 송신 디바이스 및 수신 디바이스의 블록 개요를 도시한다. 송신 디바이스에서, 소스 인코더(10)는 PD(파티션 검출자) 생성기(106) 및 멀티플렉서 또는 PD 삽입기(108)에 접속된다. PD 생성기는 소스 코드내의 서로 다른 파티션들을 위한 고유 파티션 검출자들을 생성한다. 전술된 바와 같이, 이들 파티션 검출자들은 서로 다른 코드 레이트들 사이의 전이를 나타낸다. 멀티플렉서 또는 PD 삽입기(108)는 그 후 이들 파티션 검출자들을 고레벨 데이터 패킷들의 소스 코딩된 데이터 스트림내의 서로 다른 파티션들 사이에 삽입한다. 멀티플렉서는 NTL 층내에 배치된 것으로서 보여질 수 있다. 도면에서, 멀티플렉서(108)는 채널 인코더(112)에 접속되며, 이 인코더는 물리적 층, 층(1)내에배치된다. 도면은 점선 수직선을 포함한다. 이들은 물리적 층과 NTL 층 사이에 몇몇 서로 다른 중간층들이 존재할 수 있음을 나타낸다. 채널 인코더(112)는 콘트롤러(110)에 의해 제어된다. 이 콘트롤러는 데이터 스트림내의 파티션 검출자들을 식별한다. 전술된 바와 같이, 트리거 또는 PN-시퀀스는 콘트롤러(110)가 동작하기 시작하게 하는 것이다. 그 후, PN-시퀀스를 따르는 고유 CRC 필드는 파티션 검출자 이전 및 이후의 파티션들에 적용되는 코드 레이트를 나타낸다. 양호한 실시예에서, 콘트롤러는 특정 파티션 검출자를 위해 사용되는 코드 레이트들을 식별하는 테이블에 대한 억세스 또는 테이블을 포함한다. 그 후, 콘트롤러(110)는 사용되는 코드 레이트들에 대한 정보를 채널 인코더(112)로 전송하며, 이는 서로 다른 코드 레이트들을 사용하여, 이렇게 식별된 파티션들에 UEP 채널 코딩을 적용하며, 저레벨 데이터 패킷들을 생성한다. 그 후, 데이터 스트림이 변조기(114)로 전송되고, 이는 저레벨 데이터 스트림을 변조한다. 변조기(114)는 변조된 데이터(20)를 전송하기 위해 물리적 채널(20)에 접속되며, 이 채널은 무선일 수 있다.
수신 디바이스는 복조기(116)를 포함하며, 이는 저레벨 데이터 패킷들의 수신된 데이터를 복조하고, 데이터 스트림내의 파티션 검출자들로부터 정보를 추출한다. 파티션 검출자들내의 정보는채널 디코더(118)에 연결되는 콘트롤러(120)에 공급된다. 콘트롤러(120)는 채널 디코더가 파티션 검출자들내의 정보에 따라 UEP 채널 코딩된 복조된 데이터 스트림을 디코딩하게 한다. 이 정보는 테이블을 참조함으로써 적합하게 식별된다. 모든 이들 디바이스들은 물리적 층내에 제공된다. 송신 디바이스와 동일한 방식으로, 수신 디바이스의 디코더(118)는 가능하게는 중간 층들을 경유하여 역멀티플렉서 또는 PD 추출기(122)에 접속되며, 이 역멀티플렉서는 NTL 층내에 배열된다. 역멀티플렉서는 파티션 검출자 수신기(124) 및 소스 디코더(126)에 접속된다. 역멀티플렉서는 양호한 실시예에서는 MPEG-4 비디오 신호들인 코딩된 데이터의 실제 데이터 스트림으로부터 파티션 검출자들을 분할하여, 소스 디코더가 파티션 검출자들이 없는 고레벨 코딩된 데이터 패킷들을 수신한다.
양호한 실시예에서, 코딩된 데이터의 코딩은 물리적 층에서 이루어진다. 그러나, 이는 소정의 다른 층에서 이루어질 수 있다. 파티션 검출자들이 원본 코딩된 데이터 스트림에 근접하게 삽입 및 추출되지만, 이것이 소스 인코더/디코더 이후의 가장 근접한 층에서 수행되는 이유는 주로 후속 헤더들 및 체크 섬들이 파티션 검출자들을 포함하는 패킷의 페이로드에 의존하기 때문이다. 또한, 층들의 수는 결정적 인자가 아니다. 그 가장 단순한 형태에서, 소스 인코더 및 소스 디코더는 단지 두 개의 층들, NTL 층 및 물리적 층만을 사용할 수 있다.
수신기측상의 콘트롤러(110, 120)는 파티션 검출자와 연관된 코딩 레이트들을 식별하는 테이블들 또는 파티션 검출자들로부터 코드 레이트들을 추출하기 위한 논리 회로들 또는 그를 위한 소정의 다른 회로들을 포함할 수 있다.
상술된 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것이며, 본 기술의 숙련자들은 첨부된 청구항의 범주로부터 벗어나지 않고, 다수의 대안 실시예들을 설계할 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 청구범위에서, 괄호 사이에 배치된 소정의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 단어 "포함하는"은 청구항에 나열된 것들 이외의 다른 엘리먼트들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 몇몇 별개의 엘리먼트들을 포함하는 하드웨어에 의해, 그리고, 적절히 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 이행될 수 있다. 몇몇 수단들을 나열하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 몇몇은 하나의, 그리고, 동일한 하드웨어 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정 조치들이 서로 다른 종속 청구항들에 기재되어 있지만, 이는 이들 조치들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다.

Claims (18)

  1. 서로 다른 보호율들을 필요로하는 데이터의 파티션들(56, 62, 68)을 가지는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩된 데이터 스트림을 코딩하는 방법에 있어서,
    상기 파티션들을 서로 다른 보호율들로 코딩하기 위한 안내(guidance)를 제공하기 위해 두 개의 이런 파티션들 사이에 파티션 검출자(50)를 삽입하는 단계(78)를 포함하는 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 파티션 검출자를 생성하는 단계(80)를 더 포함하는 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파티션 검출자는 트리거(52; 58; 64) 및 코드 레이트 필드(54; 60; 66)를 포함하는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 코드 레이트 필드는 상기 두 파티션들을 위해 사용되는 상기 코드 레이트들에 관한 정보를 제공하는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 코드 레이트 필드는 상기 파티션들 중 제 1 파티션과 연관된 제 1 코드 레이트로부터 상기 파티션들 중 제 2 파티션과 연관된 제 2 코드 레이트로의 전이(transition)의 고유 식별자인, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 페이로드로서 상기 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 저레벨 데이터 패킷들을 생성하는 단계(86)를 더 포함하는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 파티션 검출자에 의해 결정된 서로 다른 코드 레이트들(R1, R2, R3)로 상기 저레벨 데이터 패킷들을 코딩하는 단계(88)를 더 포함하는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 파티션 검출자들은 코딩되지 않는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 코딩된 저레벨 데이터 패킷들을 수신 디바이스로 전송하는 단계(90)를 더 포함하는, 엔코딩된 데이터 스트림 코딩 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 세 개의 파티션들이 존재하고, 파티션 검출자가 모든 파티션 사이에 삽입되는, 엔코딩된 데이터 스트림코딩 방법.
  11. 코딩된 데이터 스트림을 디코딩하는 방법에 있어서,
    서로 다른 코드 레이트들로 코딩된 적어도 두 개의 파티션들(56, 62, 68)을 가지는 적어도 하나의 저레벨 데이터 패킷을 포함하는 코딩된 데이터 스트림을 수신하는 단계(92)와,
    상기 저레벨 데이터 패킷내의 두 파티션들 사이에 삽입된 적어도 하나의 파티션 검출자(52)로부터 정보를 추출하는 단계(93)와,
    상기 파티션 검출자로부터 추출된 코드 레이트 정보에 기초하여 서로 다른 코드 레이트들(R1, R2, R3)로 상기 서로 다른 파티션들을 디코딩하는 단계(94)를 포함하는, 코딩된 데이터 스트림 디코딩 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 디코딩된 저레벨 데이터 패킷들 외측에 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 형성하는 추가 단계(96)를 포함하는 코딩된 데이터 스트림 디코딩 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 데이터 스트림으로부터 상기 삽입된 파티션 검출자를 제거하는 단계(100)를 포함하는 코딩된 데이터 스트림 디코딩 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 포함하는 상기 데이터 스트림을 소스 디코더에 공급하는 추가 단계(102)를 포함하는 코딩된 데이터 스트림 디코딩 방법.
  15. 서로 다른 보호율들(R1, R2, R3)을 필요로하는 데이터의 파티션들(56, 62, 68)을 포함하는 적어도 하나의 고레벨 데이터 패킷을 가지는 코딩된 데이터 스트림을 코딩하기 위한 디바이스에 있어서,
    상기 파티션들을 서로 다른 보호율들로 코딩하기 위한 안내를 제공하기 위해, 두 개의 이런 파티션들 사이에 상기 파티션 검출자를 삽입하기 위한 파티션 검출자 삽입기(108)를 포함하는 코딩된 데이터 스트림 코딩 디바이스.
  16. 서로 다른 보호율들(R1, R2, R3)을 가지는 데이터의 파티션들(56, 62, 68)을 포함하는 적어도 두 개의 저레벨 데이터 패킷을 가지는 코딩된 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 디바이스에 있어서,
    두 개의 이런 파티션들 사이에 삽입된 파티션 검출자 정보(50)를 판독하기 위한 콘트롤러(120)와,
    상기 파티션 검출자로부터 얻어진 두 개의 서로 다른 보호율들로 상기 두 파티션들을 디코딩하기 위한 디코더(118)를 포함하는 코딩된 데이터 스트림 디코딩 디바이스.
  17. 코딩된 데이터 스트림의 전송에 사용하기 위한 신호 포맷에 있어서,
    제 1 코드 레이트(R1)로 코딩된 제 1 파티션(56)과,
    파티션 검출자(50)와,
    제 2 코드 레이트(R2)로 코딩된 제 2 파티션(60)을 포함하고,
    상기 파티션 검출자는 상기 제 1 및 제 2 코드 레이트 양자 모두를 나타내는, 신호 포멧.
  18. 제 17 항에 청구된 바와 같은 신호 포멧이 저장된 저장 매체.
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