WO2016027979A1 - Shvc 기반의 uhd 영상데이터 송수신 시스템 - Google Patents

Shvc 기반의 uhd 영상데이터 송수신 시스템 Download PDF

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shvc
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김용환
박경원
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Definitions

  • the present invention relates to a system for transmitting and receiving image data, and more particularly, to a system for transmitting and receiving various types of image data including ultra high definition (UHD) image data.
  • UHD ultra high definition
  • High-definition broadcasting services are required for mobile broadcasting services that have been at low resolutions.
  • the demand for UHD (Ultra High Definition, 4K, 8K, etc.) broadcasting service is also increasing rapidly. Accordingly, there is an increasing demand for a technology for efficiently transmitting and receiving broadcast data in a fixed environment and a mobile environment.
  • UHD TV is attracting attention as a next-generation broadcasting service that provides ultra-high definition video service and multi-channel (more than 10 channels) audio service that is 4 to 16 times clearer than the quality provided by HD TV.
  • the current domestic UHD TV technology is incomplete development of related devices other than the display device of the UHD TV.
  • HEVC is a next generation video compression technology with higher compression rate and lower complexity than previous H.264 / AVC technology, and is attracting attention as a key technology for effectively compressing massive data of HD and UHD video.
  • HEVC performs block-by-block encoding like previous compression standards. Unlike H.264 / AVC, only one profile exists.
  • the core coding technology included in HEVC's unique profile consists of eight areas: hierarchical coding structure technology, transformation technology, quantization technology, intra picture prediction coding technology, inter-screen motion prediction technology, entropy coding technology, loop filter technology and other technologies. There is this.
  • Table 1 shows the international standard history of Scalable Video Coding (SVC) technology, such as HEVC.
  • SVC Scalable Video Coding
  • the current HEVC scalable extension is the fourth SVC codec standard and was standardized in July 2014.
  • the HEVC scalable extension is expected to be used in industry from 2016 because it requires modification of standard document and reference SW bugs and implementation of codecs in industry. Since the previous three SVC codecs have not been actively used in industry, the current HEVC has been standardized in order to overcome the failure of the last SVC standard. Compared with H.264 / AVC, the high implementation complexity of the SVC standard was judged to be the cause of low industry adoption rate, and the HEVC scalable extension minimized the implementation complexity.
  • the SVC refers to a complex bit stream image in which several kinds of images are included in one bit stream, and the video services are provided in various networks and heterogeneous terminal environments by compressing several kinds of images into one complex bit stream. Can be.
  • the conventional UHD broadcasting services are transmitted only through a dedicated broadcasting network, which means that a user with a mobile terminal is HD, 4K-UHD, 8K- There is a problem that causes inconvenience when trying to receive a UHD broadcast service such as UHD.
  • the present invention has been proposed to solve the above-described problem, and is scalable to various types of image data including ultra high definition (UHD) image data and additional data of image data based on HEVC (High Efficiency Video Coding). It is an object of the present invention to provide a broadcast communication convergence system for coding using an encoding scheme and transmitting coded image data and additional data to a terminal using at least one of a broadcast network and a communication network.
  • UHD ultra high definition
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • an Ultra High Definition (UHD) image data transmission system based on scalable high efficiency video coding (SHVC) includes an image data collecting unit for collecting image data including UHD image data and additional data of image data; And an image data coding unit for coding the image data and the additional data using a scalable coding scheme based on HEVC, and transmitting at least one of a part of the coded image data and the additional data to the terminal through a communication network. And an image data transmitter.
  • a SHVC-based UHD video data receiving system receives various types of video data coded by HEVC-based scalable coding through a broadcast network, and receives a part of the video data or additional data of the video data. And an image output unit for decoding the image data and the additional data received through the communication network, and outputting an image in which the decoded image data and the additional data are combined.
  • the present invention it is possible to reduce the burden on the broadcast network by dividing the image data and the additional data conventionally transmitted through the broadcast network into a broadcast network or a communication network to the terminal.
  • the terminal user has an advantage of selectively watching the desired broadcasting service by additionally receiving additional data through the communication network.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission system for Ultra High Definition (UHD) image data based on Scalable High Efficiency Video Coding (SHVC) and a reception system thereof according to an embodiment of the present invention.
  • UHD Ultra High Definition
  • SHVC Scalable High Efficiency Video Coding
  • FIG. 2 is a diagram illustrating transmission and reception of UHD image data, HD image data, and FullHD image data according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a diagram illustrating 3D image data transmission and reception according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a conventional transmission and reception structure of image data
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a transmission and reception structure of image data according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission system for Ultra High Definition (UHD) image data based on Scalable High Efficiency Video Coding (SHVC) and a reception system thereof according to an embodiment of the present invention.
  • UHD Ultra High Definition
  • SHVC Scalable High Efficiency Video Coding
  • the SHVC-based UHD image data transmission system 100 includes an image data collecting unit 101, an image data coding unit 102, and an image data transmitting unit 103.
  • the SHVC-based UHD image data receiving system 110 includes an image data receiver 111 and an image output unit 112.
  • the image data collecting unit 101 of the SHVC-based UHD image data transmission system 100 collects UHD image data such as 4K-UHD image data and 8K-UHD image data and additional data of UHD image data.
  • UHD image data is 4K-UHD image data (4K: 3,840 ⁇ 2,160 ppi) that provides 4 times clearer images than HD image, and 8K-UHD image data (8K: 7,680 ⁇ 4,320) provides 8 times sharper image than HD image.
  • UHD image data such as ppi).
  • the image data collecting unit 101 secures HD image data, FullHD image data, and additional data of 3D image data and image data.
  • the image data coding unit 102 codes the image data and the additional data obtained through the image data collecting unit 101 by using the SHVC coding method.
  • the SHVC coding scheme is a compression scheme that shows encoding efficiency of about 35% compared to conventional H.264 / AVC (Scalable Video Coding), and generates a complex bit stream including several kinds of video data in one bit stream. It means a scalable coding scheme based on HEVC.
  • the image data transmitter 103 transmits the image data coded by the image data coding unit 102 to the terminal through the broadcast network, and transmits additional data to the terminal through the communication network.
  • the image data transmitter 103 may transmit coded 4K-UHD image data to the terminal through a broadcast network, and transmit a portion of the coded 8K-UHD image data to the terminal through a communication network.
  • the image data transmitter 103 transmits a part of the coded image data (eg, a part of the 3D image data) to the terminal through a broadcast network, and the rest (eg, the rest of the 3D image data) is communicated. It can transmit to the terminal through the network.
  • a part of the coded image data eg, a part of the 3D image data
  • the rest eg, the rest of the 3D image data
  • the image data and the additional data transmitted through a single channel through the broadcast network are divided into a broadcast network or a communication network and transmitted to the terminal, thereby reducing the burden of the broadcast network.
  • the image data receiver 111 of the SHVC-based UHD image data receiving system 110 receives various types of image data and additional data coded by the HEVC-based scalable encoding method (SHVC encoding method).
  • the image data receiver 111 transmits image data including at least one of coded 4K-UHD image data, 8K-UHD image data, HD image data, FullHD image data, and 3D image data through a broadcast network. Receive and receive additional data via a communication network.
  • the image data receiver 111 receives coded 4K-UHD image data through a broadcast network, and receives a portion of 8K-UHD image data through a communication network.
  • the image data receiver 111 receives a portion (eg, 3D left image) of coded 3D image data through a broadcast network and receives the remaining (eg 3D right image) through a communication network. .
  • the image output unit 112 decodes the image data and the additional data received through the image data receiver 111, and combines the decoded image data and the additional data to output a combined image.
  • the 8K-UHD additional data is requested through the communication network to request 8K-UHD video data.
  • Receive UHD additional data and can provide an 8K-UHD broadcasting service combined with the received 8K-UHD additional data and 4K-UHD video service.
  • the image output unit 112 combines 4K-UHD image data received from the image data receiver 111 through a broadcasting network and a part of 8K-UHD image data received through a communication network.
  • the 8K-UHD image is output using a display device.
  • the image output unit 112 combines the received 3D image data, which is divided and received in another communication method through the image data receiver 111, and outputs the combined 3D image using a display device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of transmitting and receiving UHD image data, HD image data, and FullHD image data according to an embodiment of the present invention.
  • the SHVC-based UHD video data transmission system 200 codes UHD video data, HD video data, and FullHD video data by using a SHVC encoding method to a mobile terminal or a fixed terminal through a terrestrial single channel. Send.
  • a part of additional data such as UHD video data, HD video data, and FullHD video data or a part of video data is transmitted to a mobile terminal or a fixed terminal using a wired / wireless communication network instead of a single terrestrial channel.
  • the 8K-UHD TV 300 which is a fixed terminal, receives 4K-UHD video data from the SHVC-based UHD video data transmission system 200 through a broadcast network, and 8K-UHD video through a communication network as an additional service. Additional data for reproduction may be received to provide an 8K-UHD image.
  • the fixed terminal 8K-UHD TV 300 may provide 4K-UHD broadcasting by receiving 4K-UHD video data through a broadcasting network, and if desired, through a broadcasting network (internet streaming) as an additional service. A portion of the 8K image may be received to provide an 8K-UHD image. In this way, the 4K video received through the broadcast network and the part of the 8K video streamed through the communication network can be combined to provide the user with 8K video.
  • the mobile terminal 320 of the user mounted in the vehicle may receive HD-grade image data from the SHVC-based UHD image data transmission system 200 and decode the same.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of transmitting and receiving 3D image data according to an embodiment of the present invention.
  • the SHVC-based UHD image data transmission system 400 transmits a portion of coded 3D image data (eg, 4K 3D right image data) to a terminal through a broadcast network, and transmits 3D image data. The remainder except for some (eg, 4K 3D left image data) is transmitted to the terminal through a communication network.
  • coded 3D image data eg, 4K 3D right image data
  • 3D image data e.g. 4K 3D left image data
  • the user receives 4K 3D right image data by using the existing 4K-UHD TV and views it as 4K image 500, and if the user wants to watch the full 3D UHD image, additionally 4K 3D left image data through the communication network.
  • Request to the SHVC-based UHD image data transmission system and receive the 4K UHD 3D image 510 can be received.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a conventional transmission and reception structure of image data
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a transmission and reception structure of image data according to the present invention.
  • the conventional video data transmission / reception structure has a structure in which video data coded using a scalable coding scheme (SVC) is transmitted to a fixed terminal or a mobile terminal through a broadcast network.
  • SVC scalable coding scheme
  • the transmission and reception structure of the image data of the present invention basically 4K-UHD image data and 8K-UHD image data coded using the SHVC (HEVC-based scalable coding scheme) through a broadcast network It transmits to a fixed terminal and optionally transmits a part of 8K-UHD image data to the fixed terminal through a communication network upon user request.
  • SHVC HEVC-based scalable coding scheme
  • the fixed terminal that receives only 4K-UHD image data provides 4K-UHD image, and optionally additionally transmits a portion of 8K-UHD image data and a part of 4K-UHD image data and 8K-UHD image data. Can provide a combined 8K-UHD image.
  • the mobile terminal can provide FullHD video by decoding the received FullHD video data using only the HEVC decoding function.
  • the present invention has the advantage of reducing the transmission burden of the broadcast network by providing divided UHD broadcast service provided through the conventional broadcast network into a broadcast network and a communication network.
  • by transmitting a separate image data through the communication network has the advantage that can be developed into a structure that can be paid service through the interworking of the broadcast network and the communication network.
  • the user can select and watch only the necessary video without receiving all of the unwanted large-capacity UHD video data, or receive the UHD video data using a separate data channel only when necessary, thereby flexibly responding to various viewing patterns of the user.
  • a receiving platform which is a converged broadcasting network and communication network, to smart devices, two-way set-top boxes, and smart TVs to enhance product competitiveness and create new added value in related markets.

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Abstract

본 발명은 HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반의 UHD(Ultra High Definition) 영상데이터 송수신 시스템에 관한 것으로서, SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송수신 시스템은 UHD영상데이터를 포함하는 여러 종류의 영상데이터 및 영상데이터의 부가데이터를 수집하는 영상데이터수집부와, 영상데이터 및 상기 부가데이터를 HEVC 기반의 스케일러블(Scalable) 부호화 방식을 이용하여 코딩하는 영상데이터코딩부 및 코딩된 영상데이터의 일부 및 부가데이터 중 적어도 어느 하나를 통신 네트워크를 이용하여 단말로 송신하는 영상데이터송신부를 포함한다.

Description

SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송수신 시스템
본 발명은 영상데이터를 송수신하는 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, UHD(Ultra High Definition) 영상데이터를 포함하는 여러 종류의 영상데이터를 송수신하는 시스템에 관한 것이다.
저해상도에 머물고 있던 이동형 방송서비스에도 HD급의 방송서비스가 요구되고 있으며, 더 나아가 Full HD. UHD(Ultra High Definition, 4K, 8K 등) 방송서비스에 대한 요구도 급증하고 있다. 이에 따라 고정 환경 및 이동 환경에서 방송데이터를 효율적으로 송수신하는 기술의 요구가 증가하고 있다.
특히 UHD TV는 HD TV가 제공하는 화질보다 4배에서 16배 선명한 초고선명 영상서비스와 다채널(10 채널 이상) 오디오서비스를 제공하는 차세대 방송서비스로 주목 받고 있다. 그러나 현재의 국내 UHD TV 기술은 UHD TV의 디스플레이 장치 외에는 관련 장치의 개발이 미비한 상태이다.
또한 UHD 영상데이터를 코딩하는 기술도 2013년 표준 기술인 HEVC(High Efficiency Video Coding)가 완성된 후, 아직까지 HEVC 기술을 적용 가능한 정식 코딩제품이 개발되지 않은 상태이다.
HEVC는 이전의 H.264/AVC 기술보다 더 높은 압축률과 더 낮은 복잡도를 갖는 차세대 영상 압축 기술이며, HD급, UHD급 영상의 방대한 데이터를 효과적으로 압축하기 위한 핵심기술로 주목 받고 있다.
HEVC는 이전의 압축 표준들과 같이 블록 단위의 부호화를 수행한다. 다만 H.264/AVC와 달리 하나의 프로파일만 존재하는 차이점이 있다. HEVC의 유일한 프로파일에 포함된 핵심 부호화 기술은 총 8개 분야로 계층적 부호화 구조 기술, 변환 기술, 양자화 기술, 화면 내 예측 부호화 기술, 화면 간 움직임 예측 기술, 엔트로피 부호화 기술, 루프 필터 기술 및 기타 기술이 있다.
표 1은 HEVC와 같은 스케일러블 비디오 코딩(SVC, Scalable Video Coding) 기술의 국제 표준 역사를 나타낸다.
SVC 표준 연도 표준화 기구 산업계 채택
MPEG-2 Video,H.262 1996 ISO/IEC MPEG,ITU-T VCEG 거의 없음
MPEG-4 Visual 1999, 2002 ISO/IEC MPEG 거의 없음
H.264/AVC 2007 ISO/IEC MPEG,ITU-T VCEG 화상회의 시스템,영상보안 시스템 등
HEVC 2014 ISO/IEC MPEG,ITU-T VCEG 아직 미정
표 1에 도시된 바와 같이, 현재의 HEVC scalable extension 은 4번째 SVC 코덱 표준이며 2014년 7월에 표준화 완료되었다. HEVC scalable extension 은 표준 문서 및 참조 SW 버그의 수정, 산업체에서의 코덱 구현 과정 등이 필요하기 때문에 2016년부터 실제로 산업계에서 사용될 것으로 예측된다. 이전 세 번의 SVC 코덱이 산업계에서 적극적으로 사용되지 못했기 때문에, 현재의 HEVC는 지난 SVC 표준의 실패를 극복하기 위한 방향으로 표준화가 이루어졌다. H.264/AVC와 비교해볼 때 SVC 표준의 높은 구현 복잡도가 저조한 산업계 채택율의 원인으로 판단하고, HEVC scalable extension은 구현 복잡도를 최소화시켰다.
이 때, SVC는 하나의 비트 스트림 내에 여러 종류의 영상이 포함된 복합 비트 스트림 영상을 의미하며, 여러 종류의 영상을 하나의 복합 비트 스트림으로 압축함으로써 다양한 네트워크 및 이기종 단말 환경에서 영상서비스를 제공할 수 있다.
그러나 이러한 차세대 영상 부호화 기술의 개발과 UHD 방송서비스의 요구의 급증에도 불구하고 종래의 UHD 방송서비스는 전용 방송네트워크를 통해서만 송신되고 있으며, 이는 이동형 단말을 소지한 사용자가 HD, 4K-UHD, 8K-UHD 등과 같은 UHD 방송서비스를 받고자 할 때 불편함을 초래하는 문제점이 있다.
또한 전세계적으로 차세대 방송 기술에 대한 기술 선점을 위해 관련 기술의 개발을 추진하고 있는 실정이며, 고정 환경 및 이동 환경에서 방송서비스가 가능한 고효율 방송서비스 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, UHD(Ultra High Definition) 영상데이터를 포함하는 여러 종류의 영상데이터 및 영상데이터의 부가데이터를 HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반의 스케일러블(Scalable) 부호화 방식을 이용하여 코딩하고, 코딩된 영상데이터 및 부가데이터를 방송네트워크 및 통신네트워크 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 단말로 송신하는 방송통신 융합 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 SHVC(Scalable High Efficiency Video Coding) 기반의 UHD(Ultra High Definition) 영상데이터 송신 시스템은 UHD영상의 데이터를 포함하는 영상데이터 및 영상데이터의 부가데이터를 수집하는 영상데이터수집부와, 영상데이터 및 부가데이터를 HEVC 기반의 스케일러블(Scalable) 부호화 방식을 이용하여 코딩하는 영상데이터코딩부 및 코딩된 영상데이터의 일부 및 부가데이터 중 적어도 어느 하나를 통신네트워크를 이용하여 단말로 송신하는 영상데이터송신부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템은 HEVC 기반의 스케일러블 부호화 방식으로 코딩된 다양한 종류의 영상데이터를 방송 네트워크를 통해 수신하고, 영상데이터의 일부 또는 영상데이터의 부가데이터를 통신 네트워크를 통해 수신하는 영상데이터수신부 및 영상데이터 및 부가데이터를 디코딩하고, 디코딩된 영상데이터 및 부가데이터가 결합된 영상을 출력하는 영상출력부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 종래에 방송 네트워크를 통해 송신하던 영상데이터 및 부가데이터를 방송 네트워크 또는 통신 네트워크로 분할하여 단말로 송신함으로써 방송 네트워크의 부담을 감소시키는 이점을 제공한다.
또한 단말 사용자의 입장에서는 통신 네트워크를 통해 부가데이터를 추가로 수신함으로써 자신이 원하는 방송 서비스를 선택적으로 시청할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SHVC(Scalable High Efficiency Video Coding) 기반의 UHD(Ultra High Definition) 영상데이터의 송신 시스템 및 그 수신 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 영상데이터, HD 영상데이터 및 FullHD 영상데이터의 송수신을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상데이터 송수신을 나타내는 도면이다.
도 4a는 종래의 영상데이터의 송수신 구조를 나타낸 도면이고, 도 4b는 본 발명의 영상데이터의 송수신 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SHVC(Scalable High Efficiency Video Coding) 기반의 UHD(Ultra High Definition) 영상데이터의 송신 시스템 및 그 수신 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(100)은 영상데이터수집부(101), 영상데이터코딩부(102) 및 영상데이터송신부(103)를 포함하고, SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템(110)은 영상데이터수신부(111) 및 영상출력부(112)를 포함한다.
SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(100)의 영상데이터수집부(101)는 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터와 같은 UHD 영상데이터와 UHD 영상데이터의 부가데이터를 수집한다.
여기서 UHD 영상데이터는 HD 영상보다 4배 선명한 영상을 제공하는 4K-UHD 영상데이터(4K: 3,840 × 2,160ppi) 및 HD 영상보다 8배 선명한 영상을 제공하는 8K-UHD 영상데이터(8K: 7,680 × 4,320ppi)와 같은 UHD 영상데이터를 의미한다.
또한, 영상데이터수집부(101)는 HD 영상데이터, FullHD 영상데이터 및 3D 영상데이터와 영상데이터의 부가데이터를 확보한다.
영상데이터코딩부(102)는 영상데이터수집부(101)를 통해 확보한 영상데이터 및 부가데이터를 SHVC 부호화 방식을 이용하여 코딩한다.
여기서 SHVC 부호화 방식은 종래의 H.264/AVC(Scalable Video Coding)에 비해 약 35%의 부호화 효율을 보이는 압축 방식으로서, 하나의 비트 스트림 내에 여러 종류의 영상데이터가 포함된 복합 비트 스트림을 생성하는 HEVC 기반의 스케일러블(Scalable) 부호화 방식을 의미한다.
이와 같이 여러 종류의 영상데이터를 복합 비트 스트림으로 생성함으로써 다양한 네트워크 환경 또는 이종 단말 환경에서 하나의 비트 스트림으로 적응 가능한 영상데이터를 제공하는 이점이 있다.
영상데이터송신부(103)는 영상데이터코딩부(102)에서 코딩된 영상데이터를 방송 네트워크를 통해 단말로 송신하고, 부가데이터를 통신 네트워크를 통해 단말로 송신한다.
다른 실시예로서, 영상데이터송신부(103)는 코딩된 4K-UHD 영상데이터를 방송네트워크를 통해 단말로 송신하고, 코딩된 8K-UHD 영상데이터의 일부를 통신네트워크를 통해 단말로 송신할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 영상데이터송신부(103)는 코딩된 영상데이터의 일부(예컨대, 3D 영상데이터의 일부)는 방송 네트워크를 통해 단말로 송신하고, 나머지(예컨대, 3D 영상데이터의 나머지)는 통신 네트워크를 통해 단말로 송신할 수 있다.
이와 같이 종래에 방송 네트워크를 통해 단일 채널로 송신하던 영상데이터 및 부가데이터를 방송 네트워크 또는 통신 네트워크로 분할하여 단말로 송신함으로써 방송 네트워크의 부담을 감소시키는 이점을 제공한다.
SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템(110)의 영상데이터수신부(111)는 HEVC 기반의 스케일러블 부호화 방식(SHVC 부호화 방식)으로 코딩된 다양한 종류의 영상데이터 및 영상데이터의 부가데이터를 수신한다.
일 실시예로서, 영상데이터수신부(111)는 코딩된 4K-UHD 영상데이터, 8K-UHD 영상데이터, HD 영상데이터, FullHD 영상데이터 및 3D 영상데이터 중 적어도 하나를 포함하는 영상데이터를 방송 네트워크를 통해 수신하고, 부가데이터를 통신 네트워크를 통해 수신한다.
다른 실시예로서, 영상데이터수신부(111)는 코딩된 4K-UHD 영상데이터를 방송 네트워크를 통해 수신하고, 8K-UHD 영상데이터의 일부를 통신 네트워크를 통해 수신한다.
또 다른 실시예로서, 영상데이터수신부(111)는 코딩된 3D 영상데이터의 일부(예컨대, 3D 좌영상)를 방송 네트워크를 통해 수신하고, 나머지(예컨대, 3D 우영상)를 통신 네트워크를 통해 수신한다.
영상출력부(112)는 영상데이터수신부(111)를 통해 수신한 영상데이터 및 부가데이터를 디코딩하고, 디코딩된 영상데이터 및 부가데이터를 결합하여 결합된 영상을 출력한다.
즉, 방송 네트워크를 통해 4K-UHD 영상데이터를 수신하는 중에, 시청자가 8K-UHD 영상서비스를 받고자 할 경우, 통신네트워크를 통해 8K-UHD 부가데이터를 요청하여 통신네트워크를 통해 SVC에서 정의된 8K-UHD 부가데이터를 수신하고, 수신된 8K-UHD 부가데이터와 4K-UHD 영상서비스가 결합된 8K-UHD 방송서비스를 제공할 수 있다.
다른 실시예로서, 영상출력부(112)는 영상데이터수신부(111)로부터 방송 네트워크를 통해 수신한 4K-UHD 영상데이터와 통신 네트워크를 통해 수신한 8K-UHD 영상데이터의 일부를 결합하고, 결합된 8K-UHD 영상을 디스플레이 장치를 이용하여 출력한다.
또 다른 실시예로서, 영상출력부(112)는 영상데이터수신부(111)를 통해 다른 통신 방식으로 분할되어 수신한 3D 영상데이터를 결합하고, 결합된 3D 영상을 디스플레이 장치를 이용하여 출력한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 영상데이터를 송수신하는 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 UHD 영상데이터, HD 영상데이터 및 FullHD 영상데이터를 송수신하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(200)은 UHD 영상데이터, HD 영상데이터 및 FullHD 영상데이터 등을 SHVC 부호화 방식으로 코딩하여 지상파 단일 채널을 통해 이동형 단말 또는 고정형 단말로 송신한다.
그리고 UHD 영상데이터, HD 영상데이터 및 FullHD 영상데이터 등의 부가데이터 또는 영상데이터의 일부를 지상파 단일 채널이 아닌 유무선 통신네트워크를 이용하여 이동형 단말 또는 고정형 단말로 송신한다.
이 경우, 고정형 단말인 8K-UHD TV(300)는 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(200)으로부터 방송네트워크를 통해 4K-UHD 영상데이터를 수신하고, 부가서비스로서 통신네트워크를 통해 8K-UHD 영상 재생을 위한 부가데이터를 수신하여 8K-UHD 영상을 제공할 수 있다.
또는 고정형 단말인 8K-UHD TV(300)는 방송네트워크를 통해 4K-UHD 영상데이터를 수신하여 4K-UHD 방송을 제공할 수 있으며, 사용자가 원할 경우, 부가서비스로서 방송네트워크(인터넷 스트리밍)를 통해 8K 영상의 일부를 수신하여 8K-UHD 영상을 제공할 수 있다. 이렇게 함으로써 방송 네트워크로 수신한 4K 영상과 통신 네트워크로 스트리밍 받은 8K 영상 일부를 결합하여 8K 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
또는 차량에 장착된 사용자의 이동형 단말(320)이 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(200)으로부터 HD급 영상데이터를 수신하고, 이를 디코딩하여 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 3D 영상데이터를 송수신하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템(400)은 코딩된 3D 영상데이터의 일부(예컨대, 4K 3D 우영상데이터)를 방송네트워크를 통해 단말로 송신하고, 3D 영상데이터의 일부를 제외한 나머지(예컨대, 4K 3D 좌영상데이터)를 통신네트워크를 통해 단말로 송신한다.
이에 따라 사용자는 기존의 4K-UHD TV를 이용하여 4K 3D 우영상데이터를 수신하여 이를 4K 영상(500)으로 시청하고, 완전한 3D UHD 영상의 시청을 원할 경우 추가적으로 통신네트워크를 통해 4K 3D 좌영상데이터를 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템으로 요청하고 이를 수신하여 4K UHD 3D 영상(510)을 시청할 수 있다.
도 4a는 종래의 영상데이터의 송수신 구조를 나타낸 도면이고, 도 4b는 본 발명의 영상데이터의 송수신 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 종래의 영상데이터의 송수신 구조는 스케일러블 부호화 방식(SVC)을 이용하여 코딩한 영상데이터를 방송네트워크를 통해 고정형단말 또는 이동형단말로 송신하는 구조를 갖는다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 영상데이터의 송수신 구조는 기본적으로 SHVC(HEVC 기반의 스케일러블 부호화 방식)을 이용하여 코딩한 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터를 방송네트워크를 통해 고정형단말로 송신하고, 사용자 요청 시 선택적으로 8K-UHD 영상데이터의 일부를 통신네트워크를 통해 추가로 고정형단말로 송신하는 구조를 갖는다.
이 경우, 4K-UHD 영상데이터만을 수신한 고정형단말은 4K-UHD 영상을 제공하며, 선택적으로 8K-UHD 영상데이터의 일부를 추가로 송신할 경우 4K-UHD 영상데이터와 8K-UHD 영상데이터의 일부가 결합된 8K-UHD 영상을 제공할 수 있다.
반면 이동형단말의 경우, HEVC 디코딩 기능만으로도 수신한 FullHD 영상데이터를 디코딩하여 FullHD 영상을 제공할 수 있다.
본 발명은 종래의 방송네트워크를 통해 이루어지고 있는 UHD 방송서비스를 방송네트워크 및 통신네트워크로 분할하여 제공함으로써 방송네트워크의 전송 부담을 감소시키는 이점이 있다. 또한 통신네트워크를 통해 별도의 영상데이터를 송출함으로써 방송네트워크와 통신네트워크의 연동을 통한 유료서비스가 가능한 구조로 개발 가능한 이점이 있다.
그리고, 사용자 입장에서는 원하지 않는 대용량 UHD 영상데이터를 모두 수신하지 않고 필요한 영상만 선택하여 시청하거나, 필요 시에만 별도의 데이터 채널을 이용하여 UHD 영상데이터를 수신할 수 있으므로, 사용자의 다양한 시청 패턴에 유연히 대처할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가 방송네트워크 및 통신네트워크가 융합된 수신 플랫폼을 스마트 기기, 양방향 셋톱박스 및 스마트 TV 등에 적용하여 관련 시장에서의 제품 경쟁력 강화 및 신규 부가가치의 창출이 가능한 이점이 있다.
이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. UHD(Ultra High Definition) 영상의 데이터를 포함하는 영상데이터 및 상기 영상데이터의 부가데이터를 수집하는 영상데이터수집부;
    상기 영상데이터 및 그 부가데이터를 HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반의 스케일러블(Scalable) 부호화 방식을 이용하여 코딩하는 영상데이터코딩부; 및
    상기 코딩된 영상데이터의 일부 및 상기 부가데이터 중 적어도 어느 하나를 통신 네트워크를 이용하여 단말로 송신하는 영상데이터송신부
    를 포함하는 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상데이터송신부는 상기 코딩된 영상데이터를 방송 네트워크를 이용하여 상기 단말로 송신하고, 상기 코딩된 부가데이터를 상기 통신 네트워크를 이용하여 상기 단말로 송신하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상데이터송신부는 상기 코딩된 영상데이터의 일부를 상기 방송 네트워크를 이용하여 상기 단말로 송신하고, 상기 코딩된 영상데이터의 나머지를 상기 통신 네트워크를 이용하여 상기 단말로 송신하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상데이터수집부는 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 UHD 영상데이터와, HD 영상데이터, FullHD 영상데이터 및 3D 영상데이터 중 적어도 하나의 영상데이터를 수집하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 송신 시스템.
  5. HEVC 기반의 스케일러블 부호화 방식으로 코딩된 영상데이터를 방송 네트워크를 통해 수신하고, 상기 영상데이터의 일부 또는 상기 영상데이터의 부가데이터를 통신 네트워크를 통해 수신하는 영상데이터수신부; 및
    상기 영상데이터 및 상기 부가데이터를 디코딩하고, 상기 디코딩된 영상데이터 및 부가데이터가 결합된 영상을 출력하는 영상출력부
    를 포함하는 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영상데이터수신부는 상기 방송네트워크를 통해 4K-UHD 영상데이터를 수신하고, 상기 통신 네트워크를 통해 8K-UHD 영상데이터의 부가데이터를 수신하며,
    상기 영상출력부는 상기 수신된 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터의 부가데이터를 디코딩하여, 상기 디코딩된 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터의 부가데이터가 결합된 8K-UHD 영상을 출력 하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 영상데이터수신부는 상기 방송 네트워크를 통해 4K-UHD 영상데이터를 수신하고, 상기 통신 네트워크를 통해 8K-UHD 영상데이터의 일부를 수신하며,
    상기 영상출력부는 상기 수신된 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터의 일부를 디코딩하여, 상기 디코딩된 4K-UHD 영상데이터 및 8K-UHD 영상데이터의 일부가 결합된 8K-UHD 영상을 출력 하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 영상데이터수신부는 상기 방송 네트워크와 통신 네트워크를 통해 3D 좌, 영상을 수신하는 것
    인 SHVC 기반의 UHD 영상데이터 수신 시스템.
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