KR20100048811A - 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 장치는 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼를 포함하는 송신 인터페이스 장치; 및 비디오 데이터 수신단에 장착되며, 상기 송신 인터페이스 장치로부터 수신되는 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터 수신단에 제공하고 상기 수신되는 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 채널 상태 리포터를 포함하는 수신 인터페이스 장치를 포함한다. 개시된 장치에 의하면, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있으며, 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.
HDMI, 크로핑

Description

비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법{Video Data Interface Device and Method}
본 발명은 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 QoS(Quality of Service)를 유지하면서 비디오 데이터를 송수신할 수 있도록 한 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 멀티미디어 방송 수신 장치, 재생 장치 및 표시 장치들의 발전에 따라 복잡한 멀티미디어 관련 장치들 사이의 신호 선로 연결을 간편화하면서도 고품질의 정보들을 제공할 수 있도록 하는 인터페이스 관련 기술 역시 발전하고 있다.
컴퓨터 또는 DVD 플레이어와 같은 장치와 표시 장치와의 연결을 위해 DVI(Digital Video Interface)가 널리 사용되었으며, 이러한 DVI를 기반으로 하여 보다 멀티미디어 신호 전송에 적합하도록 개발된 HDMI(High Definition Multimedia Interface)가 상용화되어 사용되고 있다.
HDMI는 비압축된 디지털 오디오/비디오 데이터를 전송할 수 있는 멀티미디어 인터페이스로, 컴퓨터, 디지털 텔레비전, DVD, Blu-ray 디스크 플레이어 등의 생활 가전 기기들 사이에서 인터페이스를 제공한다.
도 1은 일반적인 HDMI 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 HDMI 시스템에서는 4개의 고속 채널(100, 102, 104, 106)과 2개의 저속 채널(108, 110)이 사용된다. 고속 채널은 세 개의 TMDS(Transition Minimized Differential Signal) 채널(100, 102, 104)과 하나의 TMDS 클록 채널(106)을 포함하고, 저속 채널은 디스플레이 데이터 채널(Display Data Channel: DDC, 108) 및 CEC(Consumer Electronics Control, 110) 채널을 포함한다.
TMDS는 고속 직렬 데이터를 전송하는 방식으로 유선상의 전자파 장애를 줄여준다. TMDS 화속 클록 속도 범위는 HDMI 1.3a 표준을 기반으로 25MHz에서 340MHz이며, 한 TMDS 데이터 채널에서 화소 클록당 10비트가 전송되므로 데이터 전송률 범위는 250Mbps에서 3.4Gbps이다. 총 3개의 TMDS 채널이 존재하므로 최대 데이터 전송률은 10.2Gbps이며, 이는 1920x1080p 이상의 고화질 HDTV 신호를 전송 가능하게 한다.
오디오 데이터 및 기타 데이터의 전송의 경우 HDMI 표준은 BCH 오류 정정 코드를 사용한다. 그러나, 비디오 데이터 전송과 관련하여 HDMI 표준은 별도의 오류 정정 기법을 정의하지 않는다. 다만, HDMI 표준의 비디오 데이터를 전송하는 매체(예를 들어, HMDI 케이블)에 대해 최소 10-9TMDS 기호 오류율(Character Error Rate)을 보장할 수 있는 설계와 구현을 요구한다. 비디오 데이터 전송 시 TMDS 기호는 하나의 화소 데이터와 동일하며 기호당 30비트이므로 최소 3x10-11 비트 오류 율(Bit Error Rate: BER)을 보장하여야 한다.
다양한 프로토콜 및 매체가 호환되어 사용되는 디지털 컨버전스(Convergence)로 인해 HDMI 데이터는 종래에는 HDMI 케이블을 통해 전송되는 것이 일반적이었으나, 향후에는 무선, Ethernet LAN 등 다양한 매체를 통해 전송될 것이 요구되고 있으며, 특히 HDMI 데이터의 무선 전송은 불편한 유선 케이블을 제거할 수 있다는 사용자 편리성 측면에서 주목받으며 활발히 연구되고 있다.
HDMI 케이블 이외의 매체가 HDMI 데이터 전송 시 사용될 경우 여러 문제가 발생한다. 매체의 특성에 따라 데이터 대역폭(Bandwidth) 및 처리용량(Throughput)이 변하여 HDMI의 데이터 전송이 제한적일 수 있다. 또한 HDMI 케이블이 매체로 사용되지 않기 때문에 표준에서 제시한 BER을 보장할 수 없다. BER이 보장되지 않을 경우 사용자가 체험하게 되는 비디오 서비스 품질은 낮을 수밖에 없다.
일반적으로 비디오의 경우 방대한 데이터양 때문에 압축부호화 되어 전송되며, 사용되는 매체의 용량, 채널상태에 따라 다양한 변환 코덱(Codec)을 적용하는 Transcoding 기법을 통해 비디오의 품질을 조절하여 사용자의 서비스 만족도를 충족시킬 수 있다. 하지만 시간이 중요한 어플리케이션(Time Critical Application)에서는 압축부호화 할 때 소요되는 시간을 줄이기 위해 비디오가 비압축 형태로 전송되기도 한다. HDMI와 같이 비압축 형태의 비디오를 전송해야 하는 경우 순수한 Raw 데이터의 전송이므로 적용 가능한 코덱 자체가 없다.
HDMI 케이블 이외의 매체를 사용하여 비디오 데이터를 전송할 경우(특히 무선으로 HDMI 데이터를 전송하는 경우), HDMI 표준에서 정의한 최대 10.2Gbps 데이 터 전송률을 충족하기 어렵다. 이와 같이 HDMI 데이터 전송률을 충족하지 못하는 매체를 통해 HDMI 비디오 데이터를 전송할 경우 전송용량 부족으로 데이터 손실이 발생하여 사용자는 낮은 퀄리티의 서비스를 경험할 수밖에 없다.
또한, HDMI 데이터 전송 시에는 비압축 형태로 비디오 데이터를 전송하여야 하므로 압축에 의해 데이터양을 줄일 수도 없는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전송 매체의 채널 상태에 따라 비디오 데이터 전송량을 유동적으로 조절하여 안정적인 QoS를 유지할 수 있는 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 용이하게 도출될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼를 포함하는 송신 인터페이스 장치; 및 비디오 데이터 수신단에 장착되며, 상기 송신 인터페이스 장치로부터 수신되는 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터 수신단에 제공하고 상기 수신되는 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 채널 상태 리포터를 포함하는 수신 인터페이스 장치를 포함하는 비디오 데이터 인터페이스 장치가 제공된다.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑되는 비디오 데이터 사이즈를 조정한다.
상기 송신 인터페이스 장치는 상기 비디오 데이터 송신단으로부터 다중 경로를 통해 제공되는 비디오 데이터를 다중화하는 멀티플렉서를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 멀티플렉서에 의해 다중화된 비디오 데이터를 역다중화하는 디멀티플렉서를 포함한다.
상기 송신 인터페이스 장치는 멀티플렉서와 결합되며 에러 정정을 위해 상기 멀티플렉서의 출력 데이터를 엔코딩하는 에러 정정 엔코더를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 송신 인터페이스 장치로부터 전송되는 비디오 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 디코더를 포함한다.
상기 수신 인터페이스 장치는 상기 데이터 크로퍼에 의해 크로핑된 부분에 대해 미리 설정된 색상의 화소를 삽입하는 데이터 삽입기를 포함한다.
상기 송신 인터페이스 장치는 상기 채널 상태 리포터로부터 수신되는 채널 상태 정보를 수신하여 상기 데이터 크로퍼에 제공하는 채널 상태 모니터를 포함한다.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 테두리 부분의 비디오 데이터를 크로핑하며, 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 결정한다.
상기 크로핑 형태는 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑을 포함하며, 에러 비트의 분포에 따라 상기 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑 중 하나가 선택된다.
상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER의 변화에 상응하여 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 적응적으로 변경시키며, 급격히 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태가 변경되지 않도록 크로핑 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 변경될 때 퀄리티 카운터를 리셋시키고, 현재 설정된 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 적절하지 않을 경우 퀄리티 카운터를 증가시키며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 설정값 이상일 경우 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 변경시킨다.
상기 송신 인터페이스 장치와 수신 인터페이스 장치는 무선 채널을 경유하여 비디오 데이터를 송수신할 수 있으며, 비디오 데이터는 HDMI 비디오 데이터일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에서 제공되는 비디오 데이터를 채널 상태 정보에 상응하여 크로핑하는 단계(a); 상기 크로핑된 비디오 데이터를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 단계(b); 및 상기 수신 인터페이스 장치에서 상기 수신되는 크로핑된 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 단계(c)를 포함하는 비디오 데이터 인터페이스 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼; 상기 데 이터 크로퍼에 의해 크로핑된 데이터를 다중화하는 멀티플렉서; 상기 멀티플렉서의 출력 신호에 대해 에러 정정을 위한 엔코딩을 수행하며 엔코딩된 신호를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 에러 정정 엔코더; 및 상기 수신 인터페이스 장치로부터 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 채널 상태 모니터를 포함하되, 상기 데이터 크로퍼는 상기 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 테두리 부분의 데이터를 크로핑하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 송신 인터페이스 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, HDMI 케이블 이외에 다른 매체가 사용되더라도 비디오 서비스의 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 전송할 수 있으며, 데이터 크로핑(Cropping)을 통해 안정적인 QoS를 유지하며 비디오 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예에서는 HDMI 비디오 데이터를 전송하는 경우를 예로 하여 비디오 데이터 인터페이스 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다. 그러나, 본 발명의 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 HDMI 비디오 데이터 전송뿐만 아니라 다른 방식의 비디오 데이터 전송에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치는 HDMI 송신단에 결합되는 송신 인터페이스 장치(200) 및 HDMI 수신단에 결합된 수신 인터페이스 장치(250)를 포함한다.
송신 인터페이스 장치(200)는 데이터 크로퍼(210), 데이터 멀티플렉서(212), 에러 정정 엔코더(214) 및 채널 상태 모니터(216)를 포함할 수 있다. 또한, 수신 인터페이스 장치(250)는 에러 정정 디코더(260), 데이터 디멀티플렉서(262), 데이터 삽입기(264) 및 채널 상태 리포터(266)를 포함할 수 있다.
데이터 크로퍼(200)는 HDMI 송신단과 연결되며, TDMS 엔코더로부터 엔코딩된 TDMS 신호를 수신한다. 데이터 크로퍼(200)는 채널 상태 모니터(216)로부터 제공되는 채널 상태 정보에 상응하여 수신단으로 전송될 데이터 용량을 조절하는 기능을 한다. 데이터 크로퍼(200)는 채널 상태가 양호한 경우 데이터 크로핑을 수행하지 않으며, 채널 상태가 양호하지 않은 경우 일부의 데이터를 크로핑하여 수신단으로 전송되는 데이터 용량을 조절한다. 즉, 데이터 크로퍼는 일부의 데이터를 전송하지 않고 크로핑함으로써 수신단으로 제공되는 데이터의 양을 조절하는 것이다.
데이터 크로퍼(210)가 비디오 데이터를 크로핑하는 방식은 별도의 도면을 참조하여 설명한다.
데이터 멀티플렉서(212)는 데이터 크로퍼(200)로부터 출력되는 세 개의 크로핑된 신호를 다중화하는 기능을 한다. 데이터 멀티플렉서는 독립된 세 개의 크로핑 된 신호가 하나의 출력을 통해 하나의 스트림으로 출력되도록 다중화 기능을 수행한다. 데이터 멀티플렉서는 데이터 처리 장치에서 널리 사용되는 장치이므로 데이터 멀티플렉서의 상세한 동작에 대한 설명은 생략한다.
데이터 멀티플렉서(212)에 의해 출력되는 크로핑된 신호는 에러 정정 엔코더(214)로 입력된다. 에러 정정 엔코더(214)는 수신단에서의 에러 정정을 위해 엔코딩을 수행한다. 에러 정정 엔코더는 에러 정정을 위한 별도의 데이터 비트를 추가하는 방식으로 에러 정정 엔코딩을 수행할 수 있다.
에러 정정 방식으로는 공지된 다양한 에러 정정 방식이 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, FEC(Forward Error Correction) 엔코딩 방식이 사용될 수 있으며, 에러 정정 엔코더(214)로 FEC 엔코더가 사용될 수 있다.
에러 정정 엔코더(214)는 에러 정정을 위해 엔코딩된 신호를 매체를 통해 수신 인터페이스 장치로 전송한다. 여기서 매체는 무선 채널일 수도 있으며 유선 케이블이 사용될 수도 있다. 본 발명은 무선랜 또는 블루투스와 같이 비디오 데이터가 무선 채널을 통해 전송될 때 유용하게 적용될 수 있다.
에러 정정 디코더(260)는 매체를 경유하여 전송되는 에러 정정 엔코더(214)의 출력 신호를 수신한다. 에러 정정 디코더(260)는 에러 정정 엔코더에서 에러 검출을 위해 엔코딩된 신호를 디코딩한다. FEC 엔코더가 사용될 경우 에러 정정 디코더로도 FEC 디코더가 사용되며, FEC 디코더는 FEC 엔코더에서 추가된 에러 정정 데이터를 이용하여 데이터 오류를 감지하고 정정을 수행한다.
또한, 에러 정정 디코더(260)에는 매체를 통해 전송되는 비트 스트림의 전송 률을 감지할 수 있는 수단이 결합된다. 전송률은 다양한 방식으로 감지될 수 있고 이는 공지 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
에러 정정 디코더(260)는 에러 정정 디코딩 과정에서 검출되는 BER(Bit Error Ratio) 정보 및 전송률 정보를 채널 상태 리포터(266)에 제공한다. 채널 상태 리포터(266)는 에러 정정 디코더(260)로부터 제공되는 BER 및 전송률 정보를 포함하는 채널 상태 정보를 송신 인터페이스의 채널 상태 모니터(216)에 전송한다. 채널 상태 리포터(266)는 주기적으로 채널 상태에 대한 정보를 전송한다. 송신 인터페이스 장치의 데이터 크로퍼(210)는 채널 상태 모니터(216)에서 수신하는 채널 상태 정보에 상응하여 데이터 크로핑을 수행한다.
데이터 디멀티플렉서(262)는 에러 정정 디코더(260)에서 출력되는 신호를 역다중화한다. 송신 인터페이스 장치(200)의 데이터 멀티플렉서(212)에서 세 종류의 TMDS 데이터를 하나의 비트 스트림으로 다중화한 것이므로 데이터 디멀티플렉서(262)는 이를 다시 세 개의 출력으로 역다중화를 수행한다.
도 2에 도시된 실시예에서 데이터 멀티플렉서(212) 및 데이터 디멀티플렉서(262)는 단일 데이터 채널을 이용하여 데이터를 전송하기 때문에 구비되는 구성 요소이다. 만일, HDMI 케이블과 같이 복수의 데이터 채널이 지원되는 경우 데이터 멀티플렉서(212) 및 데이터 디멀티플렉서(262)는 구비되지 않아도 무방하다.
데이터 디멀티플렉서(262)에서 역다중화된 신호는 데이터 삽입기(264)로 출력된다. 데이터 삽입기(264)는 데이터 크로퍼(210)에 의해 크로핑된 부분에 대해 검정 화소 데이터를 삽입하는 기능을 한다. 크로핑된 영역이 검정색 영역으로 표시 되도록 하기 위해 데이터 삽입기(264)에 의해 검정색 화소를 삽입하는 것이다. 물론, 디스플레이 장치의 배경색에 따라 검정색 화소가 아닌 다른 색상의 화소가 삽입될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 데이터 삽입기(264)의 출력 신호는 HDMI 수신단으로 출력된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 채널 상태를 고려하여 전체 데이터를 전송하는 것이 적절하지 않다고 판단될 경우 데이터의 일부를 크로핑하여 전송 용량이 제어된다. 이때, 크로핑되는 데이터의 사이즈는 화면 비율에 맞추어 연산되며 비디오 데이터 시청에 영향을 미치지 않도록 화면의 테두리 부분의 데이터가 크로핑되도록 하는 것이 바람직하다.
비디오 이미지에서 데이터가 크로핑된 영역은 데이터 삽입기에 의해 검정색 화소로 대체된다.
본 발명은 채널 상태에 따라 전송될 비디오 데이터를 크로핑함으로써 HDMI 케이블 이외의 매체인 무선 채널 등을 이용하는 경우에도 비디오 이미지의 퀄리티를 유지할 수 있다.
이하에서는 채널 상태에 따라 비디오 이미지 데이터에 대한 크로핑이 제어되는 방식에 대해 더욱 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치는 HDMI 송신단으로부터 비디오 데이터가 전송되는지를 모니터링하는 전송 대기 상태에 있다(단계 400).
HDMI 송신단으로부터 전송 데이터가 발생하는 경우(단계 402), 채널을 통해 전송 가능한 데이터 전송률을 판단한다(단계 402).
초기에 비디오 데이터를 전송하는 경우(즉, 수신 인터페이스 장치로부터 전송률에 대한 피드백 정보가 없는 경우), 사용되는 매체의 일반적인 전송률로 데이터 전송률을 판단한다.
수신 인터페이스 장치로부터 송신 인터페이스 장치와 수신 인터페이스 장치 사이의 데이터 전송률에 대한 정보를 피드백받은 경우, 피드백된 전송률 정보를 현재 데이터 전송률로 판단한다.
데이터 전송률이 판단되면, 데이터 크로핑이 필요한지 여부를 판단한다(단계 406). 데이터 전송률이 전체 비디오 데이터를 전송하기에 충분한 경우 데이터 크로핑이 필요없다고 판단하며, 데이터 전송률이 전체 비디오 데이터를 전체 비디오 데이터를 전송하기에 충분하지 않은 경우 데이터 크로핑이 필요하다고 판단한다.
데이터 크로핑이 필요하다고 판단하는 경우, 전송률에 상응하여 크로핑될 데이터 사이즈를 결정하고 도 3과 같이 화면 비율에 따른 데이터 크로핑을 수행한다(단계 408) 도 3에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터의 좌표에 기초하여 화면 테두리에 존재하는 비디오 데이터가 크로핑되도록 한다. 데이터 전송률이 낮을수록 크로핑 사이즈가 증가한다.
전송률에 따른 크로핑이 수행되면, BER에 따른 데이터 크로핑이 추가적으로 필요한지 여부를 판단하며, 추가적인 데이터 크로핑이 필요할 경우 BER에 따른 데이터 크로핑을 수행한다(단계 410). BER은 수신 인터페이스 장치의 채널 상태 리포터(266)로부터 주기적으로 피드백된다.
BER에 따른 크로핑은 BER 수치 및 에러 비트의 분포에 상응하여 수행된다. BER에 따른 크로핑이 필요한지 여부는 채널 상태 리포터로부터 피드백되는 BER이 미리 설정된 기준 BER보다 낮은지 여부에 의해 판단된다. 또한, BER에 따른 크로핑에서는 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 다르게 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에서 에러 비트 분포에 따른 크로핑 형태의 종류를 도시한 도면이다.
도 5의 비디오 이미지에서 검정색 점들로 표시된 부분이 에러 비트이다. 도 5를 참조하면, 에러 비트가 비디오 이미지 전체에 고르게 분포될 경우에는 비디오 이미지의 테두리가 전반적으로 크로핑되는 윈도우박스(Windowbox) 크로핑이 수행되는 것이 바람직하다.
반면에, 에러 비트가 비디오 이미지의 양 측면에 집중적으로 분포되는 경우에는 비디오 이미지의 측면 테두리의 데이터만을 크로핑하는 필라박스(Pillarbox) 크로핑을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 에러 비트가 비디오 이미지의 상부 및 하부에 집중적으로 분포되는 경우, 비디오 이미지의 상하부 테두리만을 크로핑하는 레터박스(Letterbox) 크로핑을 수행하는 것이 바람직하다.
상술한 도 4의 실시예에서는 전송률에 대한 데이터 크로핑을 수행한 후 BER에 대한 데이터 크로핑을 수행하는 경우가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 전송률과 BER을 함께 고려하여 한 번에 데이터 크로핑을 수행할 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
상술한 바와 같이 데이터 크로핑을 통해 비디오 데이터를 제공할 경우 사용자는 비록 원래 비디오 화면의 일부를 볼 수 없으나 데이터 손실로 인한 오류가 발생하지 않고 끊김 없는 비디오 서비스를 제공받을 수 있다.
또한, 종래의 HDMI 비디오 전송 시스템에서는 별도의 오류 정정 수단을 제공하지 않으나, 본 발명에서는 FEC와 같은 에러 정정 수단을 적용하여 HDMI 수신단에서 오류를 감지 및 수정할 수 있도록 한다.
에러 정정을 위해 추가적인 데이터가 사용되는데 이러한 추가적인 데이터는 크로핑이 필요한지 여부를 판단할 때 고려되어야 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백되는 전송률 및 BER에 따라 데이터 크로핑을 조절하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 전송률 및 BER을 주기적으로 체크한다(단계 700). 전송률 및 BER은 채널 상태 리포터로부터 피드백되는 정보를 이용하여 체크할 수 있다.
전송률 및 BER이 체크되면, 현재 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있는지 여부를 판단한다(단계 702). 여기서 크로핑 파라미터는 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태를 포함한다.
예를 들어, 현재 전송률이 현재 설정되어 있는 크로핑 파라미터에 비해 높을 경우, 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있지 않다고 판단하며, 이는 현재 전송률이 크로핑 파라미터에 비해 낮을 경우에도 같다.
피드백된 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있을 경우 다시 피드백되는 전송률 및 BER을 체크하는 단계로 회귀한다.
피드백된 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 적절히 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우, 퀄리티 카운터(Quality Counter)가 미리 설정된 설정값 이상인지 여부를 판단한다(단계 704).
퀄리티 카운터는 전송률 및 BER 변화에 따라 크로핑 파라미터가 급격히 변화하는 것을 방지하기 위해 설정되는 파라미터이다. 특정 크로핑 파라미터가 유지되는 시간에 상응하여 증가되며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 값 이하일 경우에는 퀄리티 카운터를 하나 증가시키고(단계 706), 다시 전송률 및 BER을 체크하는 단계로 회귀한다.
퀄리티 카운터가 미리 설정된 값 이상일 경우, 현재 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터를 변경한다(단계 708). 크로핑 파라미터 변경 시 에러 비트의 오류 분포를 분석하여 전술한 바와 같은 방식에 의해 크로핑 형태를 설정한다.
크로핑 파라미터가 변경되면, 퀄리티 카운터를 리셋하여 다시 0으로 설정한다(단계 710).
또한, 크로핑 파라미터가 변경되면, 변경된 크로핑 파라미터에 상응하여 비디오 데이터 크로핑을 수행한다(단계 712).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라 미터가 변경되는 일례를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상태 (a)에서 비디오 데이터 전송 시 채널 상태가 나빠질 경우, 상태 (b)와 같이 비디오 데이터의 일부는 크로핑되어 전송된다. 채널 상태가 계속적으로 나빠질 경우 상태 (c)와 같이 크로핑 사이즈는 더욱 증가한다.
나빠진 채널 상태가 다시 좋아질 경우, 상태(e)와 같이 크로핑 사이즈는 감소한다. 채널 상태가 계속적으로 좋아져 크로핑이 필요없을 경우, 상태(f)와 같이 크로핑이 수행되지 않는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 HDMI 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 데이터 인터페이스 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 크로핑이 수행되는 과정을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명에서 에러 비트 분포에 따른 크로핑 형태의 종류를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑 파라미터가 변경되는 일례를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백되는 전송률 및 BER에 따라 데이터 크로핑을 조절하는 과정을 도시한 순서도.

Claims (19)

  1. 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼를 포함하는 송신 인터페이스 장치; 및
    비디오 데이터 수신단에 장착되며, 상기 송신 인터페이스 장치로부터 수신되는 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터 수신단에 제공하고 상기 수신되는 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 채널 상태 리포터를 포함하는 수신 인터페이스 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 크로핑되는 비디오 데이터 사이즈를 조정하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 송신 인터페이스 장치는 상기 비디오 데이터 송신단으로부터 다중 경로를 통해 제공되는 비디오 데이터를 다중화하는 멀티플렉서를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 멀티플렉서에 의해 다중화된 비디오 데이터를 역다중화하는 디멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송신 인터페이스 장치는 상기 멀티플렉서와 결합되며 에러 정정을 위해 상기 멀티플렉서의 출력 데이터를 엔코딩하는 에러 정정 엔코더를 포함하고, 상기 수신 인터페이스 장치는 상기 송신 인터페이스 장치로부터 전송되는 비디오 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신 인터페이스 장치는 상기 데이터 크로퍼에 의해 크로핑된 부분에 대해 미리 설정된 색상의 화소를 삽입하는 데이터 삽입기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신 인터페이스 장치는 상기 채널 상태 리포터로부터 수신되는 채널 상태 정보를 수신하여 상기 데이터 크로퍼에 제공하는 채널 상태 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER에 상응하여 테두리 부분의 비디오 데이터를 크로핑하며, 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 크로핑 형태는 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑을 포함하며, 에러 비트의 분포에 따라 상기 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑 중 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 크로퍼는 상기 전송률 및 BER의 변화에 상응하여 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 적응적으로 변경시키며, 급격히 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태가 변경되지 않도록 크로핑 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 변경될 때 퀄리티 카운터를 리셋시키고, 현재 설정된 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 적절하지 않을 경우 퀄리티 카운터를 증가시키며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 설정값 이상일 경우 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 변경시키는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신 인터페이스 장치와 수신 인터페이스 장치는 무선 채널을 경유하여 비디오 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비디오 데이터는 HDMI 비디오 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 장치.
  12. 비디오 데이터 송신단에서 제공되는 비디오 데이터를 채널 상태 정보에 상응하여 크로핑하는 단계(a);
    상기 크로핑된 비디오 데이터를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 단계(b); 및
    상기 수신 인터페이스 장치에서 상기 수신되는 크로핑된 비디오 데이터에 대해 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 상기 송신 인터페이스 장치에 제공하는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 송신단으로부터의 비디오 데이터가 다중 경로를 통해 제공될 경우 상기 단계 (a)에서 크로핑된 데이터를 다중화하는 멀티플렉싱 단계; 및
    상기 수신 인터페이스 장치에서 상기 다중화된 비디오 데이터를 역다중화하는 디멀티플렉싱 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 크로핑된 데이터에 대해 에러 정정을 위해 엔코딩을 수행하는 단계 에러 정정 엔코딩 단계; 및
    상기 수신 인터페이스 장치에서 상기 엔코딩된 데이터에 대해 에러를 정정하는 에러 정정 디코딩 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수신 인터페이스 장치에서 크로핑된 부분에 대해 미리 설정된 색상의 화소를 삽입하는 데이터 삽입 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 단계(a)는 전송률 및 BER을 포함하는 채널 상태 정보에 상응하여 테두리 부분의 비디오 데이터를 크로핑하며, 에러 비트의 분포에 따라 크로핑 형태를 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 크로핑 형태는 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로 핑을 포함하며, 에러 비트의 분포에 따라 상기 윈도우박스 크로핑, 필라박스 크로핑 및 레터박스 크로핑 중 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 단계(a)에서 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태는 전송률 및 BER의 변화에 따라 적응적으로 변경되며, 급격히 크로핑 사이즈 및 크로핑 형태가 변경되지 않도록 크로핑 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 변경될 때 퀄리티 카운터를 리셋시키고, 현재 설정된 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태가 적절하지 않을 경우 퀄리티 카운터를 증가시키며, 퀄리티 카운터가 미리 설정된 설정값 이상일 경우 크로핑되는 데이터 사이즈 및 크로핑 형태를 변경시키는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 인터페이스 방법.
  19. 비디오 데이터 송신단에 장착되며, 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 일부를 크로핑하는 데이터 크로퍼;
    상기 데이터 크로퍼에 의해 크로핑된 데이터를 다중화하는 멀티플렉서;
    상기 멀티플렉서의 출력 신호에 대해 에러 정정을 위한 엔코딩을 수행하며 엔코딩된 신호를 수신 인터페이스 장치로 전송하는 에러 정정 엔코더; 및
    상기 수신 인터페이스 장치로부터 전송률 및 BER(Bit Error Ratio) 정보를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 채널 상태 모니터를 포함하되,
    상기 데이터 크로퍼는 상기 채널 상태 정보에 상응하여 비디오 데이터의 테두리 부분의 데이터를 크로핑하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 송신 인터페이스 장치.
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