KR20100014057A

KR20100014057A - 병렬 돌림형 인코더와 함께 프레임 포맷과 파싱 스키마를포함하는 디지털 통신 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20100014057A
Application number: KR1020087007104A
Authority: KR
Inventors: 치우 노; 화닝 뉴; 펑페이 샤
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2010-02-10
Also published as: WO2008111707A1; US20070288980A1

Abstract

무선 전송 고화질 비디오 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 전송 고화질 비디오 데이터를 처리하는 방법은, i) 패킷 헤더와, ii) MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU) 부분과, iii) MPDU 부분으로부터 분리되어 위치하는 복수의 꼬리 비트로 구성되는 포맷을 포함하며, MPDU 부분은 복수의 전송 데이터 유닛(TDU)을 포함하며, 각 TDU는 비압축 비디오 데이터 유닛만을 포함하는 포맷을 포함하는, 데이터 프레임을 통신하는 단계를 포함한다. 다른 실시예는 무선 고화질 비디오 데이터의 효율적인 돌림형 인코딩을 가능하게 하는 그룹 파서를 제공한다. 적어도 하나의 실시예에 따르면, 시스템은 무선 고화질 비디오 데이터의 높은 전송 효율을 제공한다.

WiHD, 무선 고화질, 무선 HD

Description

병렬 돌림형 인코더와 함께 프레임 포맷과 파싱 스키마를 포함하는 디지털 통신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DIGITAL COMMUNICATION HAVING A FRAME FORMAT AND PARSING SCHEME WITH PARALLEL CONVOLUTIONAL ENCODERS}

본 발명은 비디오 정보의 무선 전송에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 채널을 통한 비압축 고화질 비디오 정보의 전송에 관한 것이다.

고품질 비디오의 확산과 함께 수량이 증가하고 있는 가정용 전자기기는 전송을 위한 대역폭이 수 Gbps가 요구되는 고화질(high definition: HD) 비디오를 이용하고 있다. 이에 따라, 전자기기들간에 고화질 비디오를 전송할 때, 종래의 전송 방법에 의하면, 필요한 전송 대역폭을 낮추기 위하여 고화질 비디오를 압축하였다. 압축된 비디오를 사용하기 위하여 사용시 압축을 해제하였다. 그러나, 비디오 데이터를 압축하고 압축을 해제하는 것은 데이터 유실을 초래하며 화면 품질을 저하시켰다.

고화질 멀티미디어 인터페이스(High-Definition Multimedia Interface: HDMI) 스펙은 케이블을 통해 장치간의 비압축 HD 신호의 전송을 구현한다. 이미 전자제조업체들은 HDMI 호환 기기를 제공하기 시작하고 있으나, 비압축 고화질 비디오 신호의 전송에 적합한 무선기술이 아직까지 존재하지 않는다. 비압축 HD 신호를 전송할 수 있는 충분한 대역폭을 갖지 못하는 몇몇 장치들이 연결될 때, 무선랜(Wireless local area network: WLAN) 및 이와 유사한 기술들은 문제점이 발생하였다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템은, i) 수신된 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 파서와, ii) 복수의 하위 비디오 데이터 스트림을 병렬로 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하는 복수의 인코더와, iii) 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 다중화기를 포함하며, 상기 다중화된 데이터 스트림은 무선매체를 통하여 전송되며 수신기에서 수신되어 디코딩된다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법은, i) 비디오 데이터 스트림을 수신하는 단계와, ii) 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 단계와, iii) 복수의 하위 비디오 스트림을 병렬로 돌림형 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하는 단계와, iv) 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 다중화된 데이터 스트림은 무선매체를 통하여 전송되며 수신기에서 수신되어 디코딩된다.

본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 프로세서 판독 가능 저장 장치는 프로세서 판독 가능 저장장치에 프로세서 판독 가능 코드를 포함하며, 상기 프로세서 판독 가능 코드는 하나 이상의 프로세서가 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법을 수행하기 위하여 프로그래밍되며, 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법은, i) 비디오 데이터 스트림을 수신하는 단계와, ii) 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 단계와, iii) 복수의 하위 비디오 데이터 스트림을 병렬로 돌림형 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하는 단계와, iv) 상기 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 다중화된 데이터 스트림은 무선매체를 통하여 전송되며 수신기에서 수신되어 디코딩된다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 전송 고화질 비디오 데이터를 처리 방법은, i) 패킷 헤더와, ii) MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU) 부분과, iii) MPDU 부분으로부터 분리되어 위치하는 복수의 꼬리 비트로 구성되는 포맷을 포함하며, MPDU 부분은 복수의 전송 데이터 유닛(TDU)을 포함하며, 각 TDU는 비압축 비디오 데이터 유닛만을 포함하는 포맷을 포함하는, 데이터 프레임을 통신하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AV 장치들간에 비압축 고화질 비디오 전송을 수행하는 무선 네트워크를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 매체를 통한 비압축 고화질 비디오 전송을 위한 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 3은 종래의 무선 고화질 비디오 프레임의 데이터 포맷을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 프레임의 데이터 포맷을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 송신기 시스템을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 전송 방법을 나타내는 개념도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 전송 방법을 나타내는 개념도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 전송 방법을 나타내는 순서도이다.

실시예들은 무선 채널을 통하여 송신기에서 수신기로의 고화질 비디오 정보의 전송을 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

이하, 고화질(HD) 비디오/오디오(AV) 시스템에서 실시예들을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AV 스테이션들간에 비압축 고화질 비디오 전송을 수행하는 무선 네트워크를 나타내는 블록도이다.

다른 실시예로서, 하나 이상의 AV 스테이션들은 개인용 컴퓨터(PC)와 같은 컴퓨터가 될 수 있다. 무선 네트워크(100)는 장치 제어기(112)와 다중 스테이션들(114)(장치 1 내지 장치 N)을 포함한다. 스테이션들(114)은 다른 장치들과의 통 신을 위하여 저속((low-rate: LR) 채널(116)을 사용하며, 고속(high-rate: HR) 채널(118)을 사용할 수도 있다. 장치 제어기(112)는 스테이션들(114)과의 통신을 위해서 LR 채널(116)과 HR 채널(118)을 사용한다.

각 스테이션들(114)은 다른 스테이션들(114)과의 통신을 위하여 LR 채널(116)을 사용한다. HR 채널(118)은 빔포밍(beamforming)에 의해 형성된 방향성 빔(directional beam)을 통하여 단방향 유니캐스트 전송을 지원하여, 수 Gbps 대역폭의 비압축 고화질 비디오 전송을 지원한다. 예를 들어, 셋탑박스는 비압축 비디오를 HR 채널(118)을 통하여 HDTV에 전송한다. LR 채널(116)은 40Mbps 정도의 전송률로 양방향 전송을 지원한다. LR 채널(116)은 주로 확인응답(acknowledgement: ACK) 프레임과 같은 컨트롤 프레임을 전송하는데 사용된다. 예를 들어, LR 채널(116)은 HDTV에서 셋탑박스로 ACK 프레임을 전송한다. 또한 오디오나 압축된 비디오와 같은 몇몇 저비율(low-rate) 데이터는 LR 채널을 통하여 양 장치간에 바로 전송될 수 있다. HR 채널과 LR 채널에는 시분할 복신(Time division duplexing: TDD) 기술이 적용된다. 실시예에 따라, 어느 순간에는 LR 및 HR 채널이 전송을 위해 동시에 사용될 수 있다. 빔포밍 기술은 LR 및 HR 채널 모두에 사용될 수 있다. 또한, LR 채널은 전방위(omni-directional) 전송을 지원한다.

일 예로서, 장치 제어기(112)는 비디오 정보의 수신기(이하 수신기)가 되며, 스테이션들(114)은 비디오 정보의 발신기(이하 발신기)가 된다. 예를 들어, 수신기(112)는 무선랜(WLAN)과 같은 가정용 무선 네트워크에서 HDTV와 같은 비디오 및/또는 오디오 데이터의 싱크(sink) 역할을 한다. 다른 실시예에서, 수신기(112)는 프로젝터가 될 수 있다. 발신기(114)는 비압축 비디오나 오디오의 소스(source)가 될 수 있다. 발신기(114)의 예는 셋탑박스, DVD 플레이어나 레코더, 디지털 카메라, 캠코더, 그 외 컴퓨터 장치(랩톱, 데스크탑, PDA등) 등이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

통신 시스템(200)은 무선 송신기(202)와 무선 수신기(204)를 포함한다. 송신기(202)는 물리(physical: PHY) 계층(206), 매체 접근 제어(media access control: MAC) 계층(208) 및 응용(application) 계층(210)을 포함한다. 마찬가지로, 수신기(204)는 PHY 계층(214), MAC 계층(216) 및 응용 계층(218)을 포함한다. PHY 계층은 송신기(202)와 수신기(204) 사이에 하나 이상의 안테나로 무선 매질을 통한 무선 통신을 제공한다.

송신기(202)의 응용 계층(210)은 AV 전처리 모듈(211)과 AV 제어 모듈(212)을 포함한다. AV 전처리 모듈(211)은 비압축 비디오의 분할과 같은 오디오/비디오에 대한 사전 처리를 수행한다. AV 제어 모듈(212)은 AV 특성 정보를 교환하기 위한 일반적인 방법을 제공한다. 연결이 시작되기 전에, AV 제어 모듈은 사용되는 AV 포맷을 처리한다. 접속이 완료되면, AV 제어 모듈은 접속을 중지하는데 사용된다.

송신기(202)에서, PHY 계층(206)은 MAC 계층(208) 및 주파수(RF) 모듈(207)과의 통신에 사용되는 LR 채널(203) 및 HR 채널(205)을 포함한다. 다른 실시예에서, MAC 계층(208)은 패킷화 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 송신기(202)의 PHY/MAC 계층은 패킷에 PHY 및 MAC 헤더를 첨가하여 무선 채널(201)을 통하여 수신기(204)에 패킷을 전송한다.

무선 수신기(204)에서 PHY/MAC 계층(214, 216)은 수신된 패킷을 처리한다. PHY 계층(214)은 하나 이상의 안테나와 연결된 RF 모듈(213)을 포함한다. LR 채널(215)과 HR 채널(217)은 MAC 계층(216) 및 RF 모듈(213)과의 통신에 사용된다. 수신기(204)의 응용 계층(218)은 AV 후처리 모듈(219) 및 AC 제어 모듈(220)을 포함한다. AV 후처리 모듈(219)은 AV 전처리 모듈(211)의 방법을 역으로 수행하여, 비압축 비디오를 재생한다. AV 제어 모듈(220)은 송신기(202)의 AV 제어 모듈(212)과 상보적인 방법으로 작동한다.

비디오 품질을 개선시키고 무선 페이딩 채널(wireless-fading channel)의 효과를 억제하기 위하여, 우선순위 인코딩 전송의 아이디어가 무선 HD(WiHD)에 적용된다. 관련된 중요성에 따라 비디오 비트 스트림의 각기 다른 부분에 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC)의 수준을 다양하게 부여한다. 예를 들어, 비압축 비디오의 최상위 비트(most significant bit: MSB)는 최하위 비트(least significant bit: LSB)보다 더 나은 보호가 제공될 것이다. WiHD의 다른 요건은 “Giga bps” 데이터 속도의 빠른 디지털 신호 처리 속도에 있다. 그러나, 이러한 빠른 처리속도는 FEC 디코더에 간단히 적용될 수 없다. 바람직하게는 병렬로 동작하는 다중 FEC 디코더가 요구된다.

상기 포맷(300)은 물리 계층 집중 프로토콜(Physical Layer Convergence Protocol: PLCP) 헤더(310)와 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MAC protocol data unit: MPDU)(320)을 포함한다. PLCP 헤더(310)는 프리앰블(preamble), HRP(physical layer) 헤더, MAC 헤더, HCS(header check-sum), 꼬리 비트(tail bits) 및 헤더를 위한 패드 비트(pad bits)를 포함한다. MPDU(320)는 보통 수천 개의 전송 데이터 유닛(transmit data unit: TDU)(322)을 포함한다. 각 TDU(322)는 데이터 할당(data portion: HDU)(324), 꼬리 비트(326) 및 패드 비트(328)를 포함한다. 예시된 무선 고화질 비디오 프레임의 데이터 포맷에 대한 설명은 "WirelessHD Specification Revision 0.1,"2006. 7. 12 에서 제공된다.

상기 데이터 포맷의 단점은 꼬리 비트와 패드 비트가 각각의 TDU(322)에 포함되어 오버헤드를 증가시키고 전송효율을 저하시킨다는 것이다. 다른 단점은 통신 표준에서 제공되는 프레임 간 분리(interframe separation: IFS) 디코딩 할당에 적합하지 않은 수신기측의 병렬 디코딩에서 상당한 지연이 있을 것이라는 점이다.

상기 포맷(400)은 PLCP 헤더(410), MPDU(420), 꼬리 비트(430) 및 패드 비트(440)을 포함한다. MPDU(420)은 TDU 0에서부터 TDU n까지를 포함한다. 각 TDU는 꼬리 비트나 패드 비트를 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는, “n”은 “16”과 같이 미리 지정된 숫자이다. “n”은 시스템에서 사용되는 병렬 인코더의 개수이다. 각 TDU를 위한 꼬리 비트(430)는 MPUD(420)뒤에 삽입된다. 패드 비트(440)는 패킷(400)의 끝에 첨부되어, 정수 개의 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 심볼을 만든다. 꼬리 비 트(430가 패킷(400)의 끝에 붙어 TDU에 포함되지 않기 때문에, 전송 효율을 높일 수 있다.

예를 들어, 도 3에서 도시된 전형적인 데이터 포맷에서, 꼬리 비트와 패드 비트는 모든 TDU(322)에 각각 포함된다. 일반적으로, 도 3의 포맷에서 수천개의 TDU가 존재하므로 그만큼의 꼬리 비트와 패드 비트가 필요하다. 이것은 오버헤드를 현저히 증가시키고 전송 효율을 저하시킨다. 반면에, 도 4의 실시예에서는 꼬리 비트(430)와 패드 비트(440)를 각각의 TDU에 포함시키는 대신, 도 4와 같이 꼬리 비트와 패드 비트를 패킷(400)의 끝에 삽입한다. 일반적으로, 16과 같이 미리 지정된 개수인 “n”은 수천보다 현저히 작다. 꼬리 비트의 개수는 선택된 코드와 병렬 인코더 개수인 “n”에 의하여 정하여 진다. 예를 들어, 선택된 돌림형 코드(convolutional code)가 6 꼬리 비트를 필요로 한다면, 꼬리 비트로 총 6n개의 0이 삽입된다. 이와 같이, 송신기에서 통신 오버헤드가 충분히 감소된다. 더욱이, 수신기에 적은 정보가 전달됨에 따라, 수신기에서의 디코딩 지연 역시 현저히 줄어든다.

일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 프레임은 도 2의 MAC 계층(208)에 형성된다. 이러한 포맷은 수신기에서 효율적인 병렬 인코딩을 수행하여 긴 디코딩 지연을 초래하지 않고 신속한 병렬 돌림형 디코딩을 가능하게 한다.

시스템(500)은 비디오 시퀀스(502), 픽셀 인터리버(pixel interleaver)(504), RS(Reed Solomon) 인코더/아웃터 인터리버(506), 파서(508), 복수의 인코더(510~516), 다중화기(multiplexer)(518), 인터리버/매퍼/OFDM 변조기(520) 및 빔포밍/RF 유닛(522)을 포함한다. 바람직하게는 RS 인코더/아웃터 인터리버(506)는 RS 인코딩부와 아웃터 인터리빙부를 포함한다. 비디오 시퀀스(520)와 픽셀 인터리버(504)는 도 2의 MAC 계층(208)에 속하며, 도 5의 다른 구성요소는 도 2의 PHY 계층(206)에 속하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 시스템(500)은 도 4의 데이터 포맷을 사용한다. 도 5에서 4개의 인코더가 도시되었을지라도, 실시예에 따라 8개 이상의 더 많은 디코더나 한두개의 더 적은 디코더가 존재할 수 있다.

픽셀 인터리버(504)는 비디오 픽셀의 시퀀스(502)을 전달받아 상호 배치한다(interleave). RS 인코더/아웃터 인터리버(506)의 RS 인코딩부는 입력된 데이터 심볼에 대한 RS 인코딩을 수행하고 RS 인코딩된 심볼은 RS 인코더/아웃터 인터리버(506)의 아웃터 인터리빙부에 의하여 더욱 상호 배치된다. 바람직하게는 RS 인코더/아웃터 인터리버(506)의 아웃터 인터리빙부는 블록 인터리버이다. 파서(508)는 입력된 데이터 스트림을 인코더(510~516)로 파싱한다. 그룹 크기가 임의의 수인 경우, 바람직하게는 파서(508)는 비트 단위나 그룹 단위 방법으로 파싱하는 스위치나 역다중화기(demultiplexer)이다. 바람직하게는 각각의 인코더(510~516)는 돌림형 인코더이다. RS 인코더/아웃터 인터리버(506)와 돌림형 인코더(510~516)는 도 2에 나타난 FEC를 함께 수행하는 것이 바람직하다. 인코더(510~516)는 입력된 데이터 비트의 관련된 중요성에 따라 불평등 오류 보호(unequal error protection: UEP)를 제공하도록 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 510과 512 인코더는 MSB 데이터 를 인코딩하고 514와 516 인코더는 LSB 데이터를 인코딩할 수 있다. 상기 예에서, MSB 인코딩은 LSB 인코딩보다 다 나은 오류 보호를 제공한다. 다른 실시예에로서 인코더(510~516)는 모든 입력된 데이터 비트에 대하여 평등 오류 보호(equal error protection: EEP)를 제공하도록 설정될 수 있다. WiHD에서 병렬 돌림형 인코더의 동작에 관한 설명은 US 출원 “System and method for digital communication using multiple parallel encoders”에서 제공된다.

다중화기(518)는 인코더(510~516)에서의 비트 스트림 결과물을 결합한다. 바람직하게는 다중화기(518)는 비트 단위 순환식 다중화기이다. 다른 실시예에로서 다중화기는 인코딩된 비트 스트림에 기초하여 다중화하는 펀처 사이클(puncture cycle)을 수행한다. 자세한 다중화 작업은 US 출원 “System and method for digital communication having puncture cycle based multiplexing scheme with unequal error protection (UEP)”에서 찾을 수 있다.

인터리버/매퍼/OFDM 변조기(520)는 다중화기(518)의 결과물에 대하여 인터리빙/매핑/OFDM 변조를 수행한다. 바람직하게는 OFDM 변조는 고속 푸리에 역변환(inverse Fourier Fast Transform: IFFT) 처리를 포함한다. 빔포밍/RF 유닛(522)은 빔포밍과, 픽셀을 무선 채널(201)을 통하여 무선 고화질 비디오 데이터 수신기로 전송하는 것을 수행한다. 무선 고화질 비디오 데이터 수신기는 복수의 병렬 돌림형 인코더에 대응되는 복수의 병렬 돌림형 디코더를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 픽셀 인터리버(504), RS 인코더/아웃터 인터리버(506), 인터리버/매퍼/OFDM 변조기(520) 및 빔포밍/RF 유닛(522)에 관한 설명은 “WirelessHD Specification Revision 0.1”에서 제공된다.

도 5 내지 8는 파서(508)와 인코더(510~516)의 동작을 자세히 나타낸다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 고화질 비디오 전송 방법을 나타내는 순서도이다.

바람직한 전송 방법(800)은 C나 C++과 같은 종래의 프로그래밍 언어나 다른 적합한 프로그래밍 언어로 수행된다. 프로그램은 도 1의 장치 제어기(112)나 스테이션들(114)과 같은 무선 고화질 송신기에서 컴퓨터가 접근가능한 저장매체에 저장되는 것이 바람직하다. 다른 실시예로서 본 발명의 실시예에 따라 전송 방법(800)을 수행할 수 있는 곳에 위치한 다른 시스템에 프로그램이 저장될 수 있다. 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 다양한 기술 중 하나로 구현될 수 있다. 바람직한 저장 매체는 RAM, 하드 디스크, 플로피 디스크, 디지털 비디오 장치, 컴팩트 디스크, 비디오 디스크 및/또는 다른 광학 저장 장치 등으로 구현될 수 있다.

다른 실시예에로서, 하나 이상의 장치 제어기(112) 및 스테이션들(114)은 전송 방법(800)을 수행하도록 설정되거나 프로그램된 프로세서를 포함한다. 프로그램은 제어기(112) 및/또는 스테이션들(114)의 프로세서 또는 메모리에 저장될 수 있다. 또 다양한 실시예에로서, 프로세서는 펜티엄 시리즈와 같은 인텔 프로세서군과 Windows 95, Windows 98, Windows 2000 또는 Windows NT과 같은 마이크로소프트사의 윈도우 운영체제에 기초하여 설정될 수 있다. 바람직한 프로세서는 단일칩이나 멀티칩 마이크로프로세서, 디지털 시그널 프로세서, 엠베디드 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 등을 사용하는 다양한 컴퓨터 플랫폼에 의하여 동작된다. 다른 실시예에로서, 프로세서는 Unix, Linux, Microsoft DOS, Microsoft Windows 2000/9x/ME/XP, Macintosh OS, OS/2 등과 같은 다양한 운영체제에 의하여 동작된다. 다른 실시예에 따른 전송 방법(800)은 엠베디드 소프트웨어로 동작될 수 있다.

바람직하게는 도 8의 전송 방법(800)은 “WirelessHD Specification Revision 0.1”에 의하여 동작된다. 실시예에 따라, 다른 단계가 부가되나 삭제될 수 있으며, 도 8의 각 단계의 순서가 바뀔 수 있다.

입력된 비트 스트림은 파서(508)에 의하여 그룹별로 파싱된다(810). 파서(508)는 수신된 픽셀을 비트 단위나 비트의 그룹 단위로 파싱하는 것이 바람직하다. 그룹 크기는 입력된 비디오 포맷 및/또는 특정 사용법에 따른다. 바람직한 입력된 비디오 포맷은 도 6에서 도시한 바와 같이 픽셀 단위이다. 이 실시예에서, 파싱 그룹은 1 비트와 같이 최소한으로 작아질 수 있다. 바람직하게는 도 6에서 2 비트의 그룹으로 도시된 바와 같이, 한 픽셀은 각각 8 비트를 갖는 빨강, 파랑, 녹색과 같은 세가지 색상을 포함하고 있다. 파서(508)가 RS 인코더/아웃터 인터리버(506)로부터 수신한 시퀀스는 도 6에서 도시된 바와 같이 역속적인 픽셀을 포함한다. 시스템은 파서(508)의 한 예인 코딩 그룹 파서(620)를 포함한다.

파서(620)는 픽셀 1부터 시작하는 입력된 시퀀스(610)를 다음 인코더 순서에 따라 파싱한다.

i) 빨간색의 2 비트의 첫째 쌍(일반적으로 가장 중요한 비트인 비트 7과 6)은 제 1 인코더(510)

ii) 빨간색의 2 비트의 둘째 쌍(비트 5와 4)은 제 2 인코더(512)

iii) 빨간색의 2 비트의 셋째 쌍(비트 3과 2)은 제 3 인코더(514)

iv) 빨간색의 2 비트의 넷째 쌍(비트 1과 0)은 제 4 인코더(516)

v) 파란색의 2 비트의 첫째 쌍(비트 7과 6)은 제 1 인코더(510)

vi) 파란색의 2 비트의 둘째 쌍(비트 5와 4)은 제 2 인코더(512)

vii) 파란색의 2 비트의 셋째 쌍(비트 3과 2)은 제 3 인코더(514)

viii) 파란색의 2 비트의 넷째 쌍(비트 1과 0)은 제 4 인코더(516)

ix) 녹색의 2 비트의 첫째 쌍(비트 7과 6)은 제 1 인코더(510)

x) 녹색의 2 비트의 둘째 쌍(비트 5와 4)은 제 2 인코더(512)

xi) 파란색의 2 비트의 셋째 쌍(비트 3과 2)은 제 3 인코더(514)

xii) 파란색의 2 비트의 넷째 쌍(비트 1과 0)은 제 4 인코더(516)

i) 내지 xii)에서 픽셀 1은 완전히 파싱된다. 유사한 방법으로, 다음 픽셀들(픽셀 2, 3, 4,...)이 계속적으로 파싱된다. 바람직하게는 각각의 비트 스트림(630~660)은 단일 TDU에 대응된다.

다른 예로서, 한 픽셀이 색상 당 10 비트를 갖는 것으로 가정해본다. 일 실시예에 따라 그룹 크기는 2이고 5개의 돌림형 인코더(5개의 TDU)가 사용된다. 상기 예에서, 비트 9와 8, 비트 7과 6, 비트 5와 4, 비트 3과 2, 비트 1과 0은 첫째부터 다섯째까지 각각 파싱된다. 다른 실시예로서 각기 다른 개수의 인코더가 필요한 그룹 크기는 1 비트와 같이 2보다 작을 수도 있고 5 비트와 같이 2보다 클 수 있다. 예를 들어 1 비트 경우에는 10개의 인코더가 필요하며, 5 비트의 경우에는 2개의 인코더가 필요하다.

또 다른 예로서, 각각의 색상이 12 비트와 2의 그룹 크기를 갖는 경우, 파싱된 데이터는 6개의 스트림으로 그룹화된다. 상기 예에서, 시스템은 각각 2 비트 그룹을 인코딩하는 6개의 돌림형 인코더가 필요할 것이다. 다른 실시예로서, 각기 다른 개수의 인코더가 필요한 그룹 크기는 1 비트와 같이 2 보다 작거나 4 비트와 같이 2 보다 클 수 있다. 1 비트 경우에는 12개의 인코더가 필요하며, 4 비트의 경우에는 3개의 인코더가 필요하다.

다른 실시예에 따르면, 입력된 비디오 데이터는 메모리로부터 가져온다. 바람직하게는 3개의 메모리(712~716)가 도 7에서 도시한 바와 같이 빨강, 녹색, 파랑과 같이 각각 하나의 색상을 위해 데이터를 저장한다. 메모리(712~716)는 도 5의 비디오 시퀀스 부분(502)에 위치하는 것이 바람직하다. 다른 실시예에 따르면, 메모리(712~716)는 통신 시스템의 소소/시작 지점에 위치한다. 또 다른 실시예에 따르면, 메모리(712~716)는 도 5의 시스템의 다른 구성요소나 다른 지점에 위치한다.

다른 실시예에 따르면, 각각 단일 색상 데이터를 포함하는 3개 이상의 메모리가 사용될 것이다. 바람직하게는 각각의 색상이 2n(n = 1, 2, 3,...) 비트를 포함한다. 이 시스템은 파서(508)의 한 예인 대량 코딩 그룹 파서(720)를 포함한다. 대량 코딩 그룹 파서(720)는 "2n" (n=2, 3, 4,...) 비트 단위로 입력된 시퀀스를 파싱하여, 비트 스트림(730~760)을 형성한다. 바람직한 "2n"은 10~20이 될 수 있다. 바람직하게는 각각의 비트 스트림(730~760)은 단일 TDU에 대응한다. 각 TDU는 단일 돌림형 인코더에 의하여 파싱된다. 데이터 버스 폭을 m 비트로 가정해본다. 비트 단위 파서로서 그룹 파서 크기가 1 이라면, 2n 비트를 파싱하는 것은 각 스트 림에서 2n 사이클을 소요한다. 반면에 그룹 파서 크기가 n=m이라면, 2n 비트를 파싱하는데 각 스트림에서 단지 2 사이클을 소요한다. 상기 실시예에서와 같이 비트 단위 파싱대신 그룹 단위 파싱이 사용되는 경우, 메모리 액세스 타임은 줄어든다. 그룹 크기 n은 변할 수 있으며, 실제 시스템에 따른다.

파싱된 비트 스트림은 인코더(510~516)에서 병렬로 인코딩된다(820). 예를 들어, 도 6에서 첫번째부터 네번째 인코더(510~516)는 비트 스트림(630~660)을 각각 인코딩한다. 또한, 도 7에서 비트 스트림(730~760)은 인코더(510~516)에 의하여 각각 인코딩된다. 바람직하게는 각각의 인코더(510~516)는 입력된 데이터를 수신 즉시 인코딩하고 인코딩 즉시 다중화기(518)에 인코딩된 데이터를 출력한다. 바람직한 인코더의 개수는 입력된 비디오 데이터 포맷 및/또는 특정 사용법에 따라 변할 수 있다. 인코딩된 데이터는 인터리빙/변조/빔포밍과 같은 다음 작업을 수행하기 위하여 다중화기(518)에서 다중화된다(830).

상기 설명은 다양한 실시예 적용되는 발명의 신규한 면을 지적하는데 반하여, 당업자는 도시된 장치 또는 방법의 형상 및 항목에서 다양한 생략, 대체 및 변경이 발명의 범위에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 발명의 실시예는 비압축 비디오 데이터를 언급하여 설명되고 있으나, 실시예는 압축된 비디오에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 더욱이, 발명의 범위는 상기 설명보다 후술할 청구범위에 의하여 정의된다. 청구범위의 의미 및 균등 범위에서 다양한 변화는 그 범위에 포함된다.

발명의 일 실시예는 효율적이고 무선 고화질 비디오 데이터 수신기에서 디코딩 지연을 현저히 감소시키는 프레임 포맷을 제공한다. 다른 실시예는 무선 고화질 비디오 데이터의 효율적인 돌림형 인코딩을 가능하게 하는 그룹 파서를 제공한다. 적어도 하나의 실시예에 따르면, 시스템은 무선 고화질 비디오 데이터의 높은 전송 효율을 제공한다.

Claims

수신된 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 파서;

상기 복수의 하위 비디오 데이터 스트림을 병렬로 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하는 복수의 인코더; 및

상기 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 다중화기를 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템
제 1 항에 있어서,

상기 인코딩된 데이터 스트림을 복수의 디코더를 포함하는 무선 고화질 비디오 수신기에 전송하는 RF 유닛을 더 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 수신기는 HDTV 또는 프로젝터인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 파서는 수신된 비디오 데이터 스트림을 비트의 그룹 단위로 파싱하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 각 그룹의 크기는 2 이상인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

각각의 상기 복수의 인코더는 돌림형 인코더인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 각 돌림형 인코더는 단일 전송 데이터 유닛(TDU)을 인코딩하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 비디오 데이터 스트림은,

패킷 헤더;

MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU) 부분; 및

상기 MPDU 부분으로부터 분리되어 위치하는 복수의 꼬리 비트를 포함하며,

상기 MPDU 부분은 복수의 전송 데이터 유닛(TDU)을 포함하며, 각 TDU는 데이 터 유닛만을 포함하고, 상기 꼬리 비트의 개수는 TDU의 개수보다 크거나 같은 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 꼬리 비트의 개수는 병렬 인코더와 선택된 코드에서 사용되는 돌림형 인코더의 개수에 따라 결정되는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 패킷 헤더는 프리앰블, 물리 계층 헤더(HRP header), MAC 헤더, HCS(header check-sum) 및 꼬리 비트와 헤더를 위한 패드 비트를 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 시스템은 셋탑 박스, DVD 플레이어 또는 레코더, 디지털 카메라, 캠코더 및 그 밖의 컴퓨터 장치 중 어느 하나인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 다중화된 데이터 스트림은 비압축 비디오 신호인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
비디오 데이터 스트림을 수신하는 단계;

상기 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 단계;

상기 복수의 하위 비디오 스트림을 병렬로 돌림형 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하 는 단계; 및

상기 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 단계를 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 비디오 데이터 스트림은 빨간색, 파란색, 녹색으로 결합된 일련의 픽셀인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 각 픽셀은 색상당 8, 10 또는 12 비트로 이루어진 24 비트를 포함하고 파싱은 비트의 그룹 단위로 수행되는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

빨간색, 녹색 및 파란색 데이터 각각과 연관된 3개의 메모리를 제공하는 단계; 및

상기 각각의 메모리로부터 각각의 색상을 가져오는 단계를 더 포함하며,

상기 가져온 데이터의 파싱은 각각의 색상 데이터에 대하여 2n 비트의 그룹 단위로 수행되며, 상기 n은 자연수인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 돌림형 인코딩은 관련된 중요성에 따라 입력된 데이터 비트를 위한 불평등 오류 보호를 제공하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 돌림형 인코딩은 중요성이 낮은 비트보다 중요성이 제일 높은 비트를 위하여 최선의 오류 보호를 제공하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 다중화된 데이터 스트림은 압축되지 않은 것인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 다중화된 데이터 스트림은 무선으로 전송되며 수신기에서 수신되어 디코딩되는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
프로세서 판독 가능 저장 장치에 프로세서 판독 가능 코드를 포함하며, 상기 프로세서 판독 가능 코드는 하나 이상의 프로세서가 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법을 수행하기 위하여 프로그래밍되는, 하나 이상의 프로세서 판독 가능 저장 장치에서,

비디오 데이터 스트림을 수신하는 단계;

상기 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 단계;

상기 복수의 하위 비디오 데이터 스트림을 병렬로 돌림형 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하는 단계; 및

상기 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 단계를 포함하며,

상기 다중화된 데이터 스트림은 압축되지 않은 것인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
비디오 데이터 스트림을 수신하는 수단;

상기 비디오 데이터 스트림을 복수의 하위 비디오 데이터 스트림으로 파싱하는 수단;

상기 복수의 하위 비디오 데이터 스트림을 병렬로 돌림형 인코딩하여 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 형성하 는 수단;

상기 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 다중화하여 다중화된 데이터 스트림을 형성하는 수단을 포함하며,

상기 다중화된 데이터 스트림은 압축되지 않은 것인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 시스템.
패킷 헤더;

MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU) 부분; 및

상기 MPDU 부분으로부터 분리되어 위치하는 복수의 꼬리 비트를 포함하며,

상기 MPDU 부분은 복수의 전송 데이터 유닛(TDU)을 포함하며, 각 TDU는 비압축 비디오 데이터 유닛만을 포함하는 포맷을 포함하는,

데이터 프레임을 통신하는 단계를 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 패킷 헤더는 프리앰블, 물리 계층 헤더(HRP header), MAC 헤더, HCS(header check-sum) 및 꼬리 비트와 헤더를 위한 패드 비트를 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 23 항에 있어서

상기 데이터 프레임은,

MPUD 부분에서 분리되어 위치하는 하나 이상의 패드 비트를 더 포함하는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 꼬리 비트의 개수는 상기 복수의 TDU 보다 많거나 같은 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 각각의 TDU는 전송전에 인코더에 의하여 인코딩되도록 설정된 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 인코더는 돌림형 인코더인 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 각각의 TDU는 단일 돌림형 인코더에 의하여 처리되는 무선 전송 고화질 비디오 데이터 처리 방법.