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KR20010053999A - 멀티미디어 데이터 전송 방법 - Google Patents

멀티미디어 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시간으로 인코딩되는 멀티미디어 데이터를 그 중요도에 따라 계층화하여 인코딩 함으로써 채널 환경의 변화에 따른 퀄리티의 변화에 덜 민감한 멀티미디어 데이터들을 효과적으로 전송할 수 있는 멀티미디어 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다. 이와 같은 본 발명 멀티미디어 데이터 전송 방법은 멀티미디어 데이터를 설정된 우선 순위에 따라 인코딩하는 단계와, 상기 인코딩된 멀티미디어 데이터를 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 우선 순위에 따라 상기 멀티미디어 데이터를 전송하는 단계로 이루어진다. 따라서 멀티미디어 데이터를 전송할 때 우선 순위에 따라 안정적으로 전송할 수 있다.

Description

멀티미디어 데이터 전송 방법{Multimedia data transmitting method}
본 발명은 멀티미디어 데이터 전송에 관한 것으로 특히 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000)에서 제공할 멀티미디어 서비스 시 가변 길이의 실시간 멀티미디어 데이터들을 효과적으로 전송하기에 적당하도록 한 멀티미디어 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
일반적인 셀룰러 통신에서는 데이터를 전송할 때, 고정 레이트(rate)로 부호화하고 각 채널에 할당된 동일 길이의 코드로 확산(spreading)하여 전송하였다.
이와 같은 기존의 셀룰러 통신은 셀에 대한 코드의 개수가 정해져 있으며 코드에 의해 확산되는 채널로 전송할 수 있는 소스 레이트도 고정적이었다. 따라서 실시간으로 부호화되는 데이터의 리던던시(redundancy)에 의한 레이트의 변화를 레이트 매칭(rate matching) 기법을 이용해 고정 레이트로 바꾸어 주어야 했다.
따라서 셀룰러 통신에서는 채널 용량의 변화에 대하여 전송 신호의 전력 제어를 통하여 전체적인 셀 내의 통화 품질만을 조절함으로써 통화의 단절을 방지할 수 있었다.
하지만 차세대 이동 통신인 IMT-2000에서는 채널 용량에 따라 가변 길이의 코드를 할당할 수 있도록 하여 전송할 데이터를 다양한 레이트로 부호화하여 전송할 수 있도록 규격화하였다.
즉 IMT-2000에서는 채널 용량의 변화에 따라 각 채널마다 할당하는 코드의 길이(Spreading Factor : SF)를 변화시킬 수 있다.
이와 같은 코드 길이의 변화는 각각의 해당 채널로 전송될 데이터의 전송률과 관계가 있는데 코드의 길이가 길어지면 할당되는 채널의 개수가 늘어나고, 각 채널 당 전송될 수 있는 데이터의 레이트는 그에 비례하여 줄어든다.
그러나 코드의 길이가 짧아지면 채널의 개수는 작아지고 각 채널 당 전송될 수 있는 데이터의 레이트는 그에 비례하여 증가된다.
따라서 이를 이용하면 실시간으로 다른 리던던시를 갖는 데이터를 고정적인 레이트로 부호화하지 않고 가변 레이트를 갖도록 부호화 하더라도 그에 맞는 채널코드를 할당함으로써 효과적으로 전송할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000)에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 종래 차세대 이동 통신 시스템에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
종래 차세대 이동 통신 시스템에서의 멀티미디어 데이터 전송을 위한 블록 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 음성, 영상 및 문자 등의 멀티미디어로 구성된 소스 데이터를 수신하여 인코딩하는 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(1,5)와, 상기 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(1,5)에서 인코딩된 멀티미디어 데이터를 셀 환경과 용량에 따라 각각 저장하는 제 1, 제 2 버퍼(2,6)와, 상기 제 1, 제 2 버퍼2,6)에 저장된 멀티미디어 데이터의 리던던시 정도에 따른 멀티미디어 데이터의 길이 정보를 상기 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(1,5)로 각각 전송하여 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(1,5)의 퀄리티(양자화 계수) 성분을 변화하도록 하는 제 1, 제 2 퀄리티(Quality) 제어부(3,7)와, 상기 제 1, 제 2 채널 인코딩부(4,8)에서 인코딩된 멀티미디어 데이터를 먹티플렉싱(Multiplexing)하는 먹스(MUX)(9)와, 상기 먹스(9)에서 먹싱된 멀티미디어 데이터를 변조하는 변조부(10)와, 상기 변조된 멀티미디어 데이터를 외부로 전송하는 안테나로 구성된다.
이때, 상기 제 1, 제 2 버퍼(2,6)는 채널 설정 초기에 셀의 환경과 용량에 따라 각각의 채널에 할당하는 확산 코드 길이에 맞게 할당된다. 즉, 가변적인 비트(bit)를 갖는 확산 코드(C1,C2,C3,C4,C5,C6)의 개수에 따라 할당된다.
그리고 가변적인 제 1, 제 2 버퍼(2,6)의 길이 정보, 즉 레이트 정보(rate information)는 먹스(9)로 제공되고, 먹스(9)에서의 멀티플렉싱 과정에 추가되어 수신단에서 멀티미디어 데이터를 수신하여 디코딩(decoding)할 때 이용된다.
이와 같은 구조로 채널 환경이나 용량에 따른 각 데이터의 레이트를 변화시키면서 대응하였다.
즉, 차세대 이동 통신 시스템인 IMT-2000은 3.84Mbps의 전송 속도를 갖는데 확산 코드가 가변적이므로 상황에 따라서 1(20)명의 가입자가 통화를 하는 경우에는 1개의 채널을 이용해 3.84Mbps의 전송 속도로 데이터를 처리할 수도 있고, 10명의 가입자가 통화를 하는 경우에는 각각의 가입자의 통화를 구분하기 위한 확산 코드가 4비트(24(0000,0001,0010···1101,1111))의 16개로 구분되므로 1명의 가입자당 3.84Mbps/4인 960Kbps의 전송속도로 데이터를 처리할 수 있게 된다.
이와 같은 차세대 통신 시스템에서는 예를 들면 4비트의 확산 코드로 구분된 통화채널을 이용하는 가입자가 통화를 하는 경우 앞에서도 설명한 바와 같이 960Kbps의 전송 속도로 데이터를 처리한다.
이때 4비트의 확산 코드로 구분된 통화 채널을 사용하는 가입자로부터 전송된 멀티미디어 데이터를 제 1 소스 데이터 인코딩부(1)에서는 제 1 버퍼(2)와 제 1 채널 인코딩(4)로 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때 제 1 퀄리티 제어부(3)에서는 제 1 버퍼(2)가 저장하고 있는 멀티미디어 데이터의 리던던시 정보를 알게 되고, 제 1 퀄리티 제어부(3)는 인코딩된 멀티미디어 데이터의 길이와 저장될 버퍼의 길이를 고려하여 제 1 소스 데이터 인코딩부(1)의 퀄리티(양자화 계수) 성분을 변화시킨다. 즉, 제 1 소스 데이터 인코딩부(1)에서 최초에 인코딩하여 제 1 버퍼(2)에 저장시킨 데이터가 800Kbps 이면 제 1 퀄리티 제어부(3)는 이를 제 1 소스 데이터 인코딩부(1)로 전송하고 그에 따라 제 1 소스 데이터 인코딩부(1)에서는 가입자로부터 멀티미디어 데이터의 양자화 계수를 변화시켜 가입자로부터 수신한 데이터를 960Kbps의 멀티미디어 데이터로 인코딩한다.
따라서 가입자의 멀티미디어 데이터는 특히 영상의 경우에 있어서 개선된 풀질로 착신측으로 전송된다.
이와 같은 종래 차세대 이동 통신의 멀티미디어 데이터 전송 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 통화채널이 설정될 때 가입자에 따라 가변적으로 통화 채널이 할당되는데 최초에 할당된 통화채널 개수만큼 가입자의 통화로가 설정된 경우 새로운 가입자는 통화 채널에 여유가 생길 때까지 통화를 할 수 없었다.
둘째, 멀티미디어 데이터를 전송할 때 양자화 계수를 변화시켜 영상의 품질을 향상시킬 수 있는데 채널 환경에 따라 영상의 품질이 계속해서 변화하게 되면 영상의 품질 또한 계속해서 변화하게 되므로 영상 통화중인 가입자에게 오히려 불편함을 주게 되므로 통신 서비스의 만족도를 저하시킬 수 있었다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한것으로서, 실시간으로 인코딩되는 멀티미디어 데이터를 그 중요도에 따라 계층화하여 인코딩 함으로써 채널 환경의 변화에 따른 퀄리티의 변화에 덜 민감한 멀티미디어 데이터들을 효과적으로 전송할 수 있는 멀티미디어 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 멀티미디어 데이터를 설정된 우선 순위에 따라 인코딩하는 단계와, 상기 인코딩된 멀티미디어 데이터를 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 우선 순위에 따라 상기 멀티미디어 데이터를 전송하는 단계로 이루어진다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 멀티미디어 데이터를 전송할 때 채널 환경이 열악하거나 가입자가 너무 많은 경우에도 우선 순위에 따른 데이터의 전송이 가능하므로 멀티미디어 데이터의 품질을 일정하게 유지하면서 전송할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000)에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도
도 2는 본 발명에 따른 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000)에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11,15 : 소스 데이터 인코딩부 12,16 : 버퍼
13,17 : 퀄리티 제어부 14,18 : 채널 인코딩부
19 : 먹스 20 : 변조부
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000)에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서의 멀티미디어 데이터 전송을 위한 블록 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 음성, 영상 및 문자 등의 멀티미디어로 구성된 소스 데이터(멀티미디어)를 수신하여 수신된 소스 데이터를 효과적으로인코딩하는 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(11,15)와, 상기 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(11,15)에서 실시간으로 길이가 변하는 인코딩된 멀티미디어 데이터를 셀 환경과 용량에 따라 계층화(Layering)하여 저장하는 제 1, 제 2 버퍼(12,16)와, 상기 제 1, 제 2 버퍼(12,16)에 저장된 인코딩된 소스 데이터의 레이트와 퀄리티의 상관 관계를 고려하여 상기 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(11,15)의 퀄리티(양자화 계수) 성분을 변화하도록 제어하는 제 1, 제 2 퀄리티(Quality) 제어부(13,17)와, 상기 제 1, 제 2 채널 인코딩부(14,18)를 포함한 여러 채널에서 입력되는 다른 길이의 데이터를 효과적인 물리 채널에 밀티플렉싱(Multiplexing)하는 먹스(MUX)(19)와, 상기 먹스(19)에서 먹싱된 멀티미디어 데이터를 변조하는 변조부(20)와, 상기 변조된 멀티미디어 데이터를 외부로 전송하는 안테나로 구성된다.
이때, 상기 제 1, 제 2 버퍼(12,16)는 채널 설정 초기에 셀의 환경과 용량에 따라 각각의 채널에 할당하는 확산 코드 길이에 맞게 할당된다. 즉, 가변적인 비트(bit)를 갖는 확산 코드(C1,C2,C3,C4,C5,C6)의 개수에 따라 할당된다. 또한, 제 1, 제 2 버퍼(12,16)는 각각 제 1, 제 2 소스 데이터 인코딩부(11)에서 전송되는 소스 데이터를 그 중요도에 따라 저장할 수 있도록 복수 개로 구분된다.
예를 들면 소스 데이터가 영상 데이터인 경우 영상 데이터의 테두리, 색깔, 배경 등으로 우선 순위를 부여하여 제 1, 제 2, 제 3 우선 순위 버퍼에 저장한다. 그리고 우선 순위를 더욱 구체화하면 제 1, 제 2 버퍼(12,16) 역시 우선 순위 버퍼를 더욱 구체화한다.
그리고 가변적인 제 1, 제 2 버퍼(12,16)의 길이 정보, 즉 레이트 정보(rate information)와 우선 순위 정보는 먹스(19)로 제공되고, 그와 같은 레이트 정보와 우선 순위 정보는 먹스(19)에서의 멀티플렉싱 과정에 추가되어 수신단에서 멀티미디어 데이터를 수신하여 디코딩(decoding)할 때 이용된다.
이와 같은 본 발명은 음성, 영상 또는 문자 등의 멀티미디어 데이터로 구성된 제 1 소스 데이터가 제 1 소스 데이터 인코딩부(11)로 전송되면 제 1 소스 데이터 인코딩부(11)는 각각의 멀티미디어 정보를 인코딩하여 제 1 버퍼(12)로 전송한다. 이때, 제 1 소스 데이터 인코딩부(11)에서는 전송된 멀티미디어 데이터를 일정한 우선 순위에 따라 부호화하고 이를 제 1 버퍼(12)의 제 1, 제 2 및 제 3 우선 순위 버퍼에 선택적으로 저장한다.
영상의 경우에는 테두리, 색깔, 배경성분(또는 임의의 Q1,Q2,Q3) 등으로 구분하며, 길이 정보 역시 구분한다. 그리고 길이 정보의 경우에는 채널 용량이나 환경에 따라 설정한다. 즉, 3.84Mbps의 전송 속도를 갖는 차세대 이동 통신의 경우 확산 코드는 가변적이므로 상황에 따라서 1(20)명의 가입자가 통화를 하는 경우도 있을 수 있고, 10명의 가입자가 동시에 통화를 할 수도 있는데, 그와 같은 경우 각각의 제 1, 제 2, 제 3 우선 순위 버퍼는 최초에 설정된 전송 속도로 데이터를 처리하도록 한다.
예를 들면, 제 1 소스 데이터 인코딩부(11)에서 최초에 인코딩하여 제 1 버퍼(12)의 제 1 우선 버퍼에 저장된 멀티미디어 데이터가 800Kbps 이면, 계속해서 800Kbps의 전송 속도를 유지시킨다. 그리고 채널 환경이 열악해지거나 다른 가입자가 통화를 시도하는 경우에는 우선 순위에 따라 제 1 버퍼(12)의 제 1, 제 2 및 제 3 우선 버퍼의 데이터중 우선 순위가 낮은 데이터를 제외하고, 우선 순위가 높은 데이터만을 제 1 채널 인코딩부(14)로 전송한다. 예를 들면 영상 데이터에서는 이때, 먹스(19)로는 인코딩된 소스 데이터의 데이터 량에 대한 정보(rate information)을 송신한다. 이때, 퀄리티 제어부(13)는 제 1 소스 데이터 인코딩부(11)로 우선 순위에 따른 인코딩을 지시한다.
이와 같은 본 발명 차세대 통신 시스템에서는 예를 들면 4비트의 확산 코드로 구분된 통화채널을 이용하는 가입자가 통화를 하는 경우 최초에 800Kbps의 전송속도로 데이터를 처리한 경우 계속해서 800Kbps로 데이터를 처리하다가 채널 환경이 열악해지거나 채널 용량에 변화가 생기면 우선 순위에 따라 통화중이던 가입자의 소스 데이터의 인코딩을 제어하여 우선 순위가 높은 멀티미디어 데이터에는 영향을 미치지 않도록 한다. 그리고 통화를 시도하는 새로운 가입자에게 통화채널을 할당한다.
예를 들면 최초에 확산 코드가 4비트로 구분되어 10명이 통화중인 상태에서 새로운 가입자가 증가하여 11명이 되는 경우, 6개의 여유 확산 코드가 있는데 가입자가 증가할 것을 대비하여 확산 코드를 증가시킨다. 즉 16개의 확산 코드로 구분된 상태에서 여유 확산코드가 일정 개수 이하(예를 들면 6개 이하)로 줄어들 경우 새로운 확산 코드를 생성한다. 이때, 여러 개의 여유 확산코드 중 하나의 코드가'1011'이면 '1011'의 확산 코드를 '10110'과 '10111'로 구분한다.
이상의 설명에서와 같은 본 발명 멀티미디어 데이터 전송 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시간적으로 다른 리던던시를 갖는 소스 데이터의 가변적인 특성을 위하여 다양한 길이의 버퍼를 두고 상황에 맞는 버퍼를 선택하도록 함으로서 멀티미디어 데이터를 그 중요도에 따라 계층적으로 할 수 있으므로 중요도에 따른 영상의 품질을 일정하게 유지할 수 있어 영상 통화중인 가입자가 안정적으로 통화할 수 있다.
둘째, 가입자에 따라 가변적으로 통화 채널을 할당 할 때 확산 코드의 개수가 설정한 개수 이하로 줄어들면 여유 확산 코드 중 새로운 확산 코드를 생성함으로써 임의의 가입자가 새롭게 통화를 시도하더라도 가입자에게 통화 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 멀티미디어 데이터를 설정된 우선 순위에 따라 인코딩하는 단계와,
    상기 인코딩된 멀티미디어 데이터를 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 버퍼에 저장하는 단계와,
    상기 우선 순위에 따라 상기 멀티미디어 데이터를 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티미디어 데이터는 영상 데이터를 포함하고, 상기 우선 순위는 테두리, 색깔, 배경 영상을 포함하여 우선 순위를 갖는 것을 특징으로 한느 멀티미디어 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티미디어 데이터를 전송할 때 상관 코드를 포함하여 전송하는 단계와, 상기 상관 코드가 설정된 개수 이하로 줄어들면, 상기 상관 코드 중 현재 사용하지 않는 상관 코드의 비트를 한 비트씩 증가시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.
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