KR101159432B1

KR101159432B1 - 스케일러블 정보 신호, 스케일러블 정보 내용를 인코딩하기 위한 장치와 방법 및 스케일러블 정보 신호의 에러를 정정하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101159432B1
Application number: KR1020107006174A
Authority: KR
Inventors: 토마스 비간트; 코르넬리우스 헤르게; 토마스 쉬에를
Original assignee: 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2012-07-13
Also published as: CN101842990B; RU2010109207A; KR20100057656A; JP2010539832A; WO2009039903A1; EP2201691A1; BRPI0815934A2; US20090080510A1; RU2461052C2; JP5523321B2; US8233532B2; CN101842990A; CA2702017C; EP2201691B1; CA2702017A1; BRPI0815934B1

Abstract

정보신호를 보호하는 FEC에서 정보신호 안의 다른 레벨의 다수의 부분 사이에 상호연관성을 채택함으로써 더 효과적이고/거나 안전한 방식으로 스케일러블 정보 신호가 보호된다. 특히 상위 레벨에서 정보 컨텐츠를 표현하는 정보 신호 부분은 각각의 겹쳐진 하위 레벨 부분에 중첩되지 않는(Disjoint) 부분의 일부에만 의존적인 것이 아닌 나머지 정보와 연관되어 있다. 더욱이 수신부(Reception Side)의 더 낮은 레벨 부분에 있는 에러를 정정하는 순방향 오류 정정의 성공기회를 높이기 위해 나머지 정보는 또한 뒷부분(latter part)에 의존적이어야 한다.

Description

스케일러블 정보 신호, 스케일러블 정보 내용를 인코딩하기 위한 장치와 방법 및 스케일러블 정보 신호의 에러를 정정하기 위한 장치 및 방법{SCALABLE INFORMATION SIGNAL, APPARATUS AND METHOD FOR ENCODING A SCALABLE INFORMATION CONTENT, AND APPARATUS AND METHOD FOR ERROR CORRECTING A SCALABLE INFORMATION SIGNAL}

본 출원은 미디어 신호(Media Signal)와 같은 정보신호, 신호 내용 인코딩 및 이러한 정보 신호의 에러 정정에 관련된다.

미디어 전송(Media Transmission)은 QoS(Quality of Service)가 없는 많은 전송채널에서 전송에러에 의한 정보손실 때문에 영향 받는다.

미디어 스트림(Media Stream)의 한 예는 비디오 비트 스트림(Video Bit Stream)이다. H.264/AVC 또는 특히 H.264/AVC(SVC)[A1]의 스케일러블 확장(Scalable Extension)같은 최근의 비디오 코덱의 공간(Spatial) 및 시간(Temporal) 종속 구조(Dependency Structure)때문에, 디코딩된 비디오 품질 손실의 결과는 비트 스트림(Bit Stream)의 어떤 부분이 영향 받았는지에 종속된다.

단방향 채널(Unidirectional Channel)에서 순방향 오류 정정(Forward Error Correcting)기술은 이러한 손실을 방지하는 데 사용될 수 있다. 차등 에러 보호(UEP, Unequal Error Protection)[A5], 우선 인코딩 전송(PET, Priority Encoding Transmission)[B3]같은 많은 보호방법들이 이러한 문제를 다루기 위해 제안되었다. 양 방법은 하위의 더 중요한 층(Important Layer)에 더 많은 보호를 해준다. 그러나 [A2]에서 먼저 모든 종속계층(Depending Layer) 또 상위 계층(Upper Layer)의 잉여 심볼들에 대한 보호를 생성하는 것은 하위 계층(Lower Layer)에 대한 보호를 증가시킬 수 있음이 알려졌다. 이것은 스케일러블 비디오 스트림(Scalable Video Stream)의 다중 계층(Multiple Layer)이 예를 들어, 계층형 멀티케스트(Layered Multicast)[A6]처럼 동시에 전송되는 전송방법에서 매우 유익할 수 있다.

다양한 종속구조(Dependency Structure)가 고려될 수 있다. 하나의 특정한 중요한 종속구조는 기준픽쳐(Reference Picture)가 다른 픽쳐를 예상하는데 사용되는 움직임 보상(Motion Compensation)에 의해 도입될 수 있다. 만일 기준이 된 픽쳐(Referenced Picture) 또는 이 기준 픽쳐(Reference Picture)의 슬라이스(Slice)가 손실된 경우 이것을 참조하는 픽쳐와 슬라이스(Slice) 역시 영향을 받는다. 그러므로 서로를 참조하는 픽쳐의 순서에서 이러한 연쇄(Chain)의 첫 번째 픽쳐가 가장 중요하다. 어떠한 부분의 손실은 일반적으로 어떤 방식으로든 이어지는 픽쳐에 영향을 끼친다. 그래서 이러한 종속 체인(Dependency Chain)에서는 가능한 많은 픽쳐를 보호하는 것이 요구된다.

종속구조의 또 다른 집합은 SVC에 의해 도입되는데, 베이스 계층(Base-Layer)이 향상 계층(Enhancement Layer)에 의해 참조된다. 이러한 향상 계층(Enhancement Layer)은 다른 향상계층 또는 기타 등등에 의해 더 참조될 수 있다. l을 0에서 L-1의 값을 가지는 계층(Layer)의 식별자(Identifier)라 하면 l=0은 베이스 계층이고 l=1은 베이스 계층(Base Layer)을 참조하는 첫 번째 향상계층(Enhancement Layer)을 나타낸다. SVC에서, 어떠한 계층 x의 손실은 x를 참조하는 l>x인 모든 계층에서 사용할 수 없는 디코딩 결과를 이끌어 낸다. 그러므로, 어떤 품질이 요구되고 특정한 l값에 의해 표현되는 경우 우선권은 정확하게 얻어진 계층<l에 주어져야 한다.

순방향오류정정(Forward Error Correcting)은 non-QoS 채널에서 미디어 전송(Media Transmission)의 신뢰성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 현재 사용되는 방법인 향상계층(Enhancement Layer)의 독립적인 FEC 보호(Independent FEC Protection)는 계층의 관계를 고려하지 않는다. 이 방법에서는, 일반적으로 k개의 소스심볼(Source Symbol)에서 p=n-k개의 잉여 심볼(Redundancy Symbol)이 생성된다. Maximun Distance Seperable(MDS) FEC 코드의 사용을 가정하면 p와 동일하거나 p보다 작은 각 심볼의 삭제 개수가 극복될 수 있다. 더 중요한 하위 계층을 위해 더욱 강한 FEC 보호(더 많은 잉여심볼(Redundancy Symbol))를 사용하는 경우(차등 에러 방지(UEP, Unequal Error Protection)라고도 알려져 있다.)조차 어떠한 에러상태에서도 덜 강하게 보호된 계층보다 상대적으로 더 강하게 보호된 계층의 복원이 가능성이 높다는 보장이 없다.

만일 하위 계층이 손실되면, 상위 향상 계층(Enhancement Layer)이 도 19에 묘사된 것과 같은 손실된 기준(Missing Reference)때문에 디코딩될 수 없다. 이 예에서 시간 t에서의 계층 1은 전송 에러(“에러”)(Transmission Error ("Error")) 때문에 손실되었고 따라서 l>1인 계층은 디코딩될 수 없다. 향상계층(Enhancement Layer)의 성공적으로 수신된 FEC 보호는 쓸모없다.

본 발명의 목적은 정보 신호의 더욱 효율적이고/거나 안전한 보호를 할 수 있게 하는 순방향 에러 정정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면 복수의 차원에서 스케일러블(scalable)해서 복수의 차원의 레벨들의 여러 성상들에서 그것의 부분들이 정보 내용을 나타내는 정보 신호는 복수의 부분들의 적어도 제1 부분이 복수의 차원들 중, 상기 복수의 부분들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 레벨보다 높은 제1 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내고,

상기 적어도 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하고, 상기 제1 부분과 다르고, 복수의 차원들 중, 복수의 부분들 중 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 레벨보다 높은 제2 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내는,

복수의 부분들 중 적어도 제3 부분이 상기 제4 부분과 중첩하고, 상기 정보신호는, 각각의 잉여 정보가 각각의 성상에서 정보 내용을 나타내는 각각의 부분에 의존하고, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하고,

상기 성상과 연관된 잉여 정보는 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 상기 제3 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제4 부분에 의존하도록,

그것과 연관된 잉여 정보를 가진 각각의 다른 성상에 의해 FEC 보호될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,정보 내용을 복수의 차원에서 스케일러블(scalable)해서 복수의 차원의 레벨들의 여러 성상들에서 그것의 부분들이 정보 내용을 나타내는 정보 신호로 인코딩하는 방법으로서,

복수의 부분들의 적어도 제1 부분이 복수의 차원들 중, 상기 복수의 부분들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 레벨보다 높은 제1 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내고, 상기 적어도 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하고, 상기 제1 부분과 다르고, 복수의 차원들 중, 복수의 부분들 중 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 레벨보다 높은 제2 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제3 부분이 상기 제4 부분과 중첩하게 하는 복수 부분을 생성하는 생성단계;

각각의 잉여 정보가 각각의 성상에서 정보 내용을 나타내는 각각의 부분에 의존하고,

상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하고,

상기 성상과 연관된 잉여 정보는 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 상기 제3 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제4 부분에 의존하는 보호단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 정보내용을 나타내고 스케일러블해서 그것의 부분이 여러 품질레벨에서 정보내용의 시간 인스탄트(Time Instant)을 나타내는 정보신호로서,

복수의 부분들의 적어도 제1 부분이 복수의 차원들 중, 상기 복수의 부분들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 여러 레벨 중 제2 레벨보다 높은 여러 레벨들중 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내고, 상기 적어도 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하고,

상기 정보신호는,

상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록,

그것과 연관된 잉여 정보를 가진 각각의 다른 레벨에 의해 FEC 보호되는 정보신호.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 정보내용을 나타내고 스케일러블해서 그것의 부분이 여러 품질레벨에서 정보내용의 시간 인스탄트(Time Instant)을 나타내는 정보신호로 인코딩하는 인코딩 방법으로서,

복수의 부분들의 적어도 제1 부분이 복수의 차원들 중, 상기 복수의 부분들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 여러 레벨 중 제2 레벨보다 높은 여러 레벨들중 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내고, 상기 적어도 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하되도록 생성하는 생성단계; 및

상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하여,

잉여 정보를 여러 레벨의 각각으로 연결함으로써 정보신호를 FEC 보호하는 보호단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 정보내용을 나타내고 스케일러블해서 그것의 부분이 여러 품질레벨에서 정보내용을 나타내는 정보신호로서, 복수의 부분들의 적어도 제1 부분이 복수의 차원들 중, 상기 복수의 부분들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 여러 레벨 중 제2 레벨보다 높은 여러 레벨들중 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내고, 상기 적어도 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하고, 상기 정보신호는, 각각의 잉여 정보가 각각의 성상에서 정보 내용을 나타내는 각각의 부분에 의존하고, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 겹쳐지는 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록,그것과 연관된 잉여 정보를 가진 각각의 다른 레벨에 의해 FEC 보호되는 정보신호의 에러를 정정하는 에러정정방법으로서,

상기 제2 부분에 중첩되지 않는 상기 제1 부분의 일부 및 상기 제1 및 제2 레벨과 연관된 잉여 정보를 사용하여 상기 제2 부분 내의 정보 신호의 에러를 정정하는 정정단계; 및

상기 제1 부분의 일부를 버리고 에러 정정된 상기 제2 부분으로부터 상기 제2 레벨의 품질로 정보 내용을 추출하는 추출단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠을 나타내고 스케일러블해서 그것의 부분이 여러 품질레벨에서 정보내용을 나타내는 정보신호로서,

상기 정보신호는,

그것과 연관된 잉여 정보를 가진 각각의 다른 레벨에 의해 FEC 보호될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠을 나타내고 스케일러블해서 그것의 부분이 여러 품질레벨에서 정보내용을 나타내는 정보신호로 인코딩하는 인코딩 방법으로서,

본 발명은 그중에서도 특히 정보 신호를 FEC 보호하는 데에 있어 정보신호안의 다른 레벨의 복수 부분 사이의 상호관계를 이용함으로써 스케이러블 정보 신호가 더 효과적이고/거나 안전한 방식으로 보호될 수 있다는 발견에 기초한다. 특히 상위 레벨에서 정보컨텐츠를 나타내는 정보신호의 부분은 각각의 겹쳐진 하위 레벨부분에 중첩되지 않는 부분의 일부에만 종속적인 것이 아닌 나머지 정보와 연관된다. 수신부에서 하위 레벨 부분이내 에러의 순방향 에 러정정 성공 기회를 증가시키기 위하여 나머지 정보는 또한 뒷부분에 종속된다.

또한 정정 가능성의 증가효과는(전술한 발견을 다중 스케이러블 정보 신호(Multiple Scalable Information Signal)의 하나 이상의 스케이러빌러티(Scalability) 차원으로 전송할 때 향상된다.

나머지 정보 양을 증가시킴 없이 어떠한 가능한 품질레벨에서도 정보컨텐츠의 에러없는 복원의 가능성이 증가될 수 있다. 즉, 정보신호 내에서 필요한 나머지 정보의 양이 감소하여도 적절한 복원의 가능성을 유지하는 것이 가능하다.

이하에서 실시형태들은 도면에 관하여 상세히 설명된다.
도 1a~1c는 예시적 목적을 위하여 이차원적인 스케일러블 정보 신호(Scalable Information Signal)의 여러 예의 개략도를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 정정방법의 흐름도를 나타낸다.
도 4는 다른 실시예에 따른 에러정정 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따라 한편으로는 다중-계층화된 정보 신호의 다른 계층사이의 상호관계와 또 다른 한편으로는 다른 부분의 잉여 정보(Redundancy Information)의 종속성 사이의 관련성을 보여주는 개략도를 나타낸다.
도6은 XOR한 코드를 이용한, 두 개의 계층에서 계층형 FEC(Layered FEC)의 인코딩 예를 나타내는 개략도를 보여준다.
도 7은 예시적인 L종속 계층(L Dependency Layer)에서 가능한 계층형 FEC를 나타내는 개략도를 보여준다.
도 8은 XOR한 코드를 이용한 두 개의 계층에서 계층형 FEC(Layered FEC)의 디코딩 예를 나타내는 개략도를 보여준다.
도 9는 SVC 신호의 가능한 종속 구조를 설명하기 위한 개략도를 보여준다.
도 10은 일 실시예에 따른 계층형 FEC(Layered FEC)을 가진 가능한 디코딩 성상(Decoding Constellation)과 다중차원 종속 구조(Multidimensional Dependency Structure)를 설명하기 위한 개략도를 보여준다.
도 11은 예시적으로 발생된 에러 버스트(Error Burst Occuring) 나타내는 정보 신호의 개략도를 보여준다.
도 12는 계층형 LT-encoding의 가능한 생성기 행렬(Generator Matrix)의 실시예를 보여준다.
도 13은 체계적인 계층형 렙터코드(Layered Systematic Raptor-Code)의 가능한 사전코딩 행렬(Pre-coding Matrix)을 나타낸다.
도 14는 LT-코드 인코딩 행렬(LT-code encoding Matrix)

의 실시예를 나타낸다.
도 15는 렙터코드(Raptor-codes)의 사전코딩 행렬(Pre-coding matrix)

를 나타낸다.
도 16는 두 종속계층(Dependency Layer)에서 가능한 계층형 LT 인코딩 행렬 (Layered LT encoding Encoding Matrix)

와

(1)를 나타낸다.
도 17은 두 종속계층에서 가능한 계층형 사전코딩 행렬(Layered Pre-coding Matrix)

(0)와

(1)를 나타낸다.
도 18은 크기 t=48 바이트의 k=1200 소스 심볼(Source Symbol)과 n=20 인코딩 심볼(Encoding Symbol)인 랩터코드의 수행을 나타내는 히스토그램 그래프를 보여준다.
도 19는 하위계층(Lower Layer)에서 손실된 기준(Lost Reference)때문에 디코딩 될 수 없는 향상계층(Enhancement Layer)을 나타낸 개략도를 보여준다.

이하 상술된 실시형태의 설명은 도 1a~1c에 대한 가능한 2차원 스케일러블 정보 신호(Scalable Information Signal)의 설명으로 시작된다. 이러한 예시적인 정보 신호를 언급함으로써 인코더부에서 정보 신호 보호의 실시형태와 수신부에서 가능한 에러 정정은 도 2~4와 관련하여 설명된다. 그러나, 도 2~18에 관해 이하에서 설명된 실시형태는 2차원 스케일러블 정보 신호(Scalable Information Signal)에 제한되지 않는다. 그보다는, 정보신호는 두 스케일러빌러티 차원(Scalability Dimension)보다 크거나 단지 하나의 스케일러빌러티 차원을 나타낼 수 있다.

도 1~4의 이하 설명에서 정보 신호의 실시예는 비디오나 오디오 또는 이와 유사한 어떠한 어플리케이션에 제한되지 않는다. 일반적으로, 아래에 더욱 상세하게 설명된 대로 이러한 실시형태는 스케일러빌러티를 나타내는 많은 타입의 정보신호에 적용된다. 그런 이유로 비록 도 5~18의 후속하는 설명이 때때로 스케일러블 비디오 코딩(Scalable Video Coding)에 초점을 맞추고 있기는 하지만 이 도면들에 관해 설명된 많은 부분들은 또한 다른 종류의 정보 신호에도 전용이 가능하다. 또한 도 1~4의 설명에서, 정보신호의 스케일러빌러티는 다른 품질 레벨에서 정보 내용을 표현하는 정보신호의 특성이 되도록 기술된다. 사실상, 스케일러블 정보 신호(Scalable Information Signal)는 각 계층이 특정 표현 품질 레벨(Level of Representation Quality)에 해당하는 계층형 정보 신호처럼 보여진다. 그래서 도 5~18의 이하 설명에서, 도 1~4에 관해 설명된 어떤 원칙들은 계층형 FEC(Layered FEC)에 의해 참조된다.

도 1a는 스케일러블 정보 신호의 실시예로 품질의 다른 레벨에서 그것의 부분이 정보 내용을 표현하는 것을 나타낸다. 정보 신호(10)은 도 1a의 왼쪽 편에 나타나 있다. 특히, 정보신호는 사각형으로 표현된다. 사각형에 의해 둘레에 선이 그어진 영역은 정보신호내의 데이터의 양에 상응한다. 그러나, 비록 정보신호(10)가 2차원 영역처럼 예시되어 있음에도 불구하고, 정보신호의 데이터구조는 이러한 종류의 예시에 한정되지 않는다. 그보다 정보신호는 패킷화된(Packetized) 혹은 비-패킷화된 형태의(Non-Packetized) 선형 데이터 스트림(Linear Data Stream)일 수 있다. 도 1a의 정보신호(10)의 2차원 표현은 단지 더욱 명확하게 정보신호(10)이 두 스케일러블 차원에서 정보 내용의 스케일러블한 표현을 제공하는 방법을 예시하기 위해 사용된다.

특히, 정보신호(10)의 다른 네 부분이 도 1a에 나타나있다. 제1 부분은 연속적인 선(10)에 의해 나타나고, 이 부분(10)은 전체 정보 신호를 둘러싼다. 다른 세부분(10a), (10b) 및 (10c)는 정보 신호(10)의 진부분집합(Proper Subset)이다. 이러한 하위부분(10a)~(10c) 각각은 정보 내용 표현의 복원하게 하지만 전체 정보 신호(10)에 비하여 감소된 품질레벨이다. 특히, 하위부분(10a)는 제1 스케일러빌러티 차원 방향(12)를 따라 레벨 0에서 정보신호를 표현한다. 이 레벨은 동일한 스케일러빌러티 차원 방향(12)(Scability Dimension Direction 12)에서 레벨 1보다 낮고 전체 정보신호(10)은 정보내용을 나타낸다. 마찬가지로 하위부분(10b)는 정보내용이 전체 정보 신호에 기초하여 복원될 때를 나타내는 레벨 1보다 낮은 제 2 스케일러빌러티 차원(14)의 레벨 0에서 정보내용을 복원할 수 있게 한다.

정보내용이 전체 정보 신호에 기초하여 복원 되었을 때를 나타내는 레벨 1보다 낮은 레벨 0에서 정보 내용의 복원을 한다.

한편으로는 전체 정보 신호와, 다른 한편으로는 하위부분 (10a)와 (10b) 사이의 관계와 유사하게 하위부분 (10c)는 두 스케일러빌러티 차원 (12)와 (14)어디에서든, 하위부분 (10a)와 (10b)의 개별적인 사용에 의해서든 얻을 수 있는 것(Achievable)보다 낮은 레벨에서 정보내용을 복원한다. 특히, 도 1a의 예시적인 실시형태에 따르면, 전체 정보 신호는 양 스케일러빌러티 차원(12)와 (14)에서 1의 높은 레벨로 정보내용의 복원을 하는 반면에 하위 부분 10c는 단지 양 스케일러빌러티 차원(12)와 (14)에서 0의 낮은 레벨에서 정보 내용의 복원을 한다. 다른 하위부분 (10a)와 (10b)는 그 사이에 있는데 즉, 도 1a의 오른쪽 편에 나타나있는 것처럼 이것들은 스케일러빌러티 차원 (12)와 (14)중 하나에서는 1의 높은 레벨로 스케일러빌러티 차원 (12)와 (14)중 나머지 하나에서는 낮은 레벨로 정보내용을 복원한다.

도 1a에 나타난 것처럼 하위부분 (10c)는 양 부분 (10a)와 (10b)의 진부분집합이다. 이 방법에 의해서, (10c)부분과 관련된 스케일러빌러티 차원 (12)와 (14)중 어느 것에서든 높은 레벨로 정보내용의 복원이 가능하도록 이 낮은 품질 데이터를 개량하기 위해서, (10c)의 낮은 품질 데이터는 높은 레벨부분인 (10a), (10b) 및 (10)에서 각각 재사용된다. 이 때문에, (10c)부분 내부 데이터는 이 (10c)부분 외부 데이터보다 더욱 중요한 것처럼 보일 수 있다. 특히, 만일 (10c)부분의 데이터에 어떻게든 오류가 생긴다면, 두 차원 (12)와 (14)의 최저 성상(Constellation)레벨에서 조차도 정보내용은 정확하게 복원되지 않는다. 이것은 (10c) 부분 내 데이터에 대한 그들의 의존성 때문에, 높은 레벨에서도 또한 사실이다. 그러나 (10c)부분 외부 데이터 손실은 적어도 최저 성상 00(Constellation 00)에서 정보내용의 복원을 방해하지 못한다.

단지 완벽성을 위해, 위에 언급한 부분들 (10)과 (10a~10c) 각각은 정보신호의 디코딩할 수 있는 부분을 표현할 수 있다는 것 즉, 각 부분은 각 부분 외부의 어떠한 데이터 정보도 필요없이 각각의 품질 성상에서 정보 내용을 복원하기 위해 독립적이라는 것을 명심해야 한다. 또한 (10), (10a), (10b) 및 (10c) 부분은 각 부분의 품질 성상과 비교하여 각 부분에 포함된 어떠한 데이터 손실도 잘못된 정보내용의 복원을 만들어 낸다라고 정의될 수 있다.

도 1a의 실시예에서, 정보신호 (10)은 두 차원에서 스케일러블해 각각의 레벨에서 정보 내용은 한 차원에서 복원가능하고, 완전한 스케일러빌러티는 다른 차원에서 제공된다. 그러나 이것이 반드시 이러한 경우일 필요는 없다. 예를 들어, 도 1b는 정보신호의 한 예를 보여주는데 스케일러빌러티 차원(12)의 레벨 수는 다른 스케일러빌러티 차원의 레벨 수와 다르다. 더욱 정확히 말하면, 도 1에서 (10)과 (10a~10c)의 네 부분이 도 1a의 오른쪽 부분에 나타난 네 개의 성상점(Constellation point)인 10, 01, 00 및 11에 대응되는 반면에 도 1b의 정보 신호는 도 1b의 오른쪽 부분에 나타난 다섯 개의 성상점인 00, 01, 02, 11 및 12에 대응된다.

비록 도 1b에서 제2 스케일러빌러티 차원 (14)의 높은 레벨에서의 각각의 성상점은 제1 스케일러빌러티 차원 (12)에서 같은 레벨에서 해당하는 성상점를 가지긴 하지만 제2 스케일러빌러티 차원 (14)의 낮은 레벨 0에서는 이것은 또한 필요하지 않다. 예를 들어, 도 1c는 양 스케일러빌러티 차원 (12)와 (14)에 따라 레벨 0에서 정보내용을 나타내는 최저 하위부분, 즉, Constellation 00이, 제1 차원 (12)에서 레벨 0을 제공하는 단 하나의 부분인 경우를 보여준다. 유사하게, 성상점 11은 제1 스케일러빌러티 차원 (12)의 레벨 1에서 단 하나의 성상점이다.

도 1a~1c를 검토함으로써, 한편으로 도 1a에서 예를 들어 (10), (10a) 및 (10b) 같이 높은 레벨 부분과 또 다른 한편으로 낮은 레벨 부분 (10c)사이의 교차지점은, 이 높은 레벨 부분 각각에서 반드시 동일할 필요는 없다는 것이 명확해진다. 그보다는 도 1c에 나타난 것처럼 예를 들어 교차지점 그 자체가 정보신호의 복수 부분의 구성부분이 될 수 없다. 또한 도 1a~1c에서 각각의 가장 작은 부분에 관하여 일반적으로 나타난 것처럼, 스케일러빌러티 차원 중 적어도 하나에서 다른 부분의 그것보다 낮은 레벨의 부분은 후자 부분의 진부분집합일 필요는 없다는 것을 유의해야 한다. 더욱이, 높은 레벨 부분과 낮은 레벨 부분의 교차지점은 낮은 레벨 부분이 단지 부분적으로 각각의 높은 레벨 부분에 겹쳐지는 것이다.

도 2~4에 대해 아래에 상술된 실시형태는, 정보신호를 보호하고 수신된 정보신호의 형태에 따라 개별적으로 순방향에러정정을 수행하는 FEC에서, 위에 개략적으로 설명된 스케일러블 정보 신호 부분 사이의 종속성을 적용한다. 일반적으로 높은 레벨 또는 상위 계층 부분, 즉 적어도 하나의 스케일러빌러티 차원에서 높은 레벨의 정보내용을 나타내는 부분, 은 각각의 겹쳐지는 부분에 중첩되지 않는 각 부분 뿐만 아니라 후자의 부분과 겹쳐진 부분에도 종속적인 각각의 잉여 정보(Redundancy Information)와 연관되어 있다.

도 2는 정보내용을 인코딩하기 위한 장치(20)을 나타낸다. 장치( 20)은 정보내용을 제공받기 위한 입력(22)(Input 22)와 보호된 스케일러블 정보 신호을 위한 출력(24)(Output 24)를 포함한다. 내부적으로, 장치(20)은 정보신호의 부분을 생성하는 수단을 나타내는 부분생성기(26)(Portion Generator 26), 정보신호를 FEC 보호하는 수단을 나타내는 FEC 보호기(28)(FEC Protector 28) 및 상기 입력(22)과 상기 출력(24)사이의 순서로 연쇄적으로 연결된 멀티플렉서(30)(Multiplexer 30)을 포함한다.

부분생성기(26)(Portion Generator 26)은 정보 내용 (22)(Information Contents 22)를 보호되지 않은 형태이긴 하나, 도 1a~1c에 나타난 정보 신호 데이터 같은 스케일러블 데이타(Scalable Data)로 인코딩하기 위해 구성된다. 예를 들어, 부분생성기(26)(Portion Generator 26)은 예를 들어

처럼 최하 레벨 또는 최하위 계층 부분 데이터(32a)(Lowest Layer Portion 32a)를 얻기 위해 정보내용(22)(Information Content 22)를 손실 압축(Lossy Compress)하도록 구성될 수 있다. 이것 때문에 예를 들어, 부분생성기(26)(Portion Generator 26)는 정보내용(22)(Information Content 22)의 품질을 열악하게 하고 정보내용을 그것의 열화된 품질로 인코딩한다. 이 경우, 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)는 최하위 계층 부분(32a)(Lowest Layer Portion 32a)과 결합하여 일정한 레벨과 하나 또는 여러 개의 스케일러빌러티 차원에서 복구품질의 증가를 가능하게 하는 중첩되지 않은 높은 레벨 부분 데이터(32b)(Disjoint Higher Level Portion Data 32b)에 의해, 최하 계층 부분 (32a)(Lowest Layer Portion 32a)를 동반하도록 구성될 수 있다. 단순히 이해의 편의를 위해서, 네 개의 다른 부분은, 이 부분들이 예시적으로 도1의 구성에 대응됨과 함께, 부분생성기(26)(Portion Generator 26)의 출력을 나타낸다. 그러나 도 1a~1c의 표현과 다르게 부분 생성기 (26)(Portion Generator 26)에 의한 부분 데이터 출력은 겹쳐지지 않는다고 이해된다. 즉, 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)에 의한 부분 데이터 출력

은, 낮은 레벨 부분

의 낮은 레벨 부분 데이터에 중첩되지 않는, 성상

을 위해 필요한 데이터의 부분만, 즉 도 1a에서 사각형 (10)의 위에서 오른쪽 코너,을 포함한다. 유사하게, 부분 생성기 (26)(Portion Generator 26)에 의한 성상

출력을 위한 부분 데이터는 도 1a의 (10b)부분에만 포함되어 낮은 계층 부분 (10c)에 겹쳐지지 않는 데이터만을 포함한다. 그리고 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)에 의한 최고 레벨 부분 데이터 출력

(Highest Level Data Portion Data

Output)은 하위 부분의 어떤 것에 의해서도 포함되지 않는 도 1a~1c의 정보 신호 데이터를 포함한다.

보호되지 않은 다수의 중첩되지 않는 부분은 FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)에 의해 FEC 보호된다. 특히, FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)은 복수의 모듈(28a~d)를 포함하고 각각의 모듈(28a~28d)은 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)에 의한 부분 출력의 다른 하나와 고유하게 연관되어 있거나, 부분에 대응되는 품질 레벨/계층의 다른 하나에 연관되어 있다. 각각의 모듈(28a~d)는 각각의 부분 데이터에 FEC 보호를 수행한다. 그러나 각각의 중첩되지 않는 부분 데이터에 덧붙여, 각 모듈 (28a~d)은 각각의 품질레벨에 기여할 수 있거나 필요한 낮은 레벨 부분의 데이터을 받는다. 예를 들어, 모듈(28b)는 품질 성상

에 관련되어 있고 최저 레벨 부분 데이터(32a)를 따라 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)에 의해 중첩되지 않는 부분 데이터 출력

를 받는다. 이러한 방법으로, 모듈(28d)는 부분 데이터(10a)(도 1a)전체를 받는다. 그래서 각 모듈(28a~d)는 그 모듈에 관련된 부분 데이터에 할당된 각 품질레벨에서, 정보내용을 복구하는데 필요한 모든 데이터에 대한 FEC 보호(FEC Protection)를 수행한다. 즉, 각 모듈(28a~d)은 사실상 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)에 의한 비보호된 정보 신호 출력이 스케일러블한 단위에서, 품질레벨 또는 품질성상의 다른 하나에 관련되고, 이 모듈 각각은 각각의 품질레벨 또는 품질성상을 위해 필요하거나 참여하는 모든 데이터에서 FEC보호(FEC Protection)를 수행한다. 그래서, 예를 들어, 모듈(28b)이 높은 레벨 부분 데이터

와 연관지은 잉여 정보(Redundancy Information)는 또한 예를 들어, 낮은 레벨 부분 데이터(32a)를 의존하고 보호한다.

각 모듈(28a~d)은 각각의 FEC 보호(FEC Protection)에 의해 얻어진 각각의 잉여 정보(Redundancy Information)와 함께 각각의 중첩되지 않는 부분의 데이터를 출력한다. FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)에 의한 FEC 보호(FEC Protection)의 실시예가 이하의 설명에 더욱 상세히 기술되어 있기는 하지만 예를 들어, FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)와 그것의 모듈인(28a~d)은 각각 잉여 정보(Redundancy Information)생성을 위한 체계적인 코드(Systematic Code)를 사용할 수 있다. 그러나 그들이 수신된 데이터를 낮은 부분 데이터가 각각의 모듈이 비체계적인 방식으로 각각의 모듈에 연관된 각각의 부분 데이터를 나타내는 인코딩된 코드 워드를 만드는데 사용되도록 매핑할 수 있다는 점에서 FEC 모듈 (28a~d)이 비체계적인(Non-Systematic) 코드를 사용하는 것 또한 가능하다. 이러한 비체계적인 코드의 실시예는 LT코드로 후술된다.

멀티플렉서(30)는 FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)로부터 보호된 부분을 수신하고 그들을 부분 생성기(26)(Portion Generator 26)의 비보호된 정보 신호 출력과 동일한 스케일러빌러티를 제공하지만 보호된 방식인, 보호된 정보 신호(24)(Protected Information signal 24)로 그들을 다중송신(Multiplexe)한다. 각각의 이 보호된 높은 레벨의 중첩되지 않는 부분(Protected Higher Level Disjoint Portion)은 중첩되지 않는 하위부분 역시 보호하는 잉여 정보(Redundancy Information)를 가진다. 그럼에도 불구하고 출력 (24)(Output 24)에서 다른 레벨에서 복구를 가능하게 하는, 보호된 정보 신호 부분의 다양한 겹쳐진 부분은 보호된 정보 신호의 나머지로부터 어떠한 정보도 필요없이 각각의 레벨에서 정보내용 복구를 가능하게 하기 위해 개별적으로 디코딩 가능하다. 보호된 정보 신호(24)(Protected Information signal 24)는 데이터 스트림처럼 연속적인 타임프레임으로 배열되고 각각의 보호된 중첩되지 않은 부분은 이 데이터 스트림(Data Stream)의 연속적인 부분으로 여겨지고 각각의 잉여 정보(Redundancy Information)는 각각의 중첩되지 않는 부분에 가깝게 위치한다.

그래서, 장치(20)(Appatatus 20)에 의해 생성된 보호된 정보 신호는 도 3에 보여진 방법을 사용함으로써 수신부(Reception Site)에서 에러를 정정할 수 있다.

도 3의 방법은 단계(50)에서 시작하는데, 레벨 부분이 그것과 연관된 잉여 정보(Redundancy Information)와 함께 보호된 정보 신호로부터 추출된다. 예를 들어, 첫 번째로 단계(50)이 수행되고 예를 들어, 그것의 잉여 정보(Redundancy Information)을 덧붙인 도 1a의 (10c) 부분과 같이 최저 레벨 보호된 부분(Lowest Level Protected Portion)이 보호된 정보 신호로부터 추출된다. 그 후에 단계 (52)에서 연관된 잉여 정보(Redundancy Information)에 기초한 순방향오류탐지(Forward Error Detection) 또는 순방향오류정정(Forward Error Correcting)이 추출된 부분에서 수행된다. 단계 (50)에서 추출된 데이터의 에러 발생의 심각성에 따라 순방향오류정정단계 52(Forward Error Correction Step 52)는 성공적이거나 그렇지 않다. 단계 (54)에서, 단계 (52)의 순방향오류정정단계(Forward Error Correction Step 52)가 성공적인지 그렇지 않은지 체크된다. 만일 성공적이지 않다면, 단계 (56)으로 진행되고, 추출된 부분에 종속하거나 이를 보호하는 추가의 잉여정보가 높은 레벨 부분으로부터 사용이 가능한지 체크한다.

예를 들어, 만일 현재 추출된 부분이 도 1a의 (10c)인 경우, 단계 (56)의 체크는 (10a)와 (10b) 부분의 잉여 정보(Redundancy Information) 또한 (10c) 부분을 보호함을 나타낸다. 만일 이러한 추가의 잉여 정보(Redundancy Information)가 존재한다면 순방향오류정정(Forward Error Correction)의 추가적 시도가 추가의 잉여 정보와 단계 (56)에서 알아낸 높은 레벨 부분을 부가하여 사용함으로써 단계 (58)에서 수행된다. 그 후에, 단계 (54)에서의 체크가 다시 수행된다. 만약 단계 (56)에서, 추가의 잉여 정보가 존재하지 않는다고 판단되면, 정정을 실패하고 상기 방법은 에러(60)(Error 60)로 종료된다.

그러나 조건부 시도(58)(Conditional Attempt 58)은 추출된 부분의 성공적인 에러정정 가능성을 증가시킨다. 만일 단계 (54)에서의 체크가 성공적인 정정을 나타낸다면, 이 방법은 단계 (62)로 진행되고 높은 품질레벨이 예를 들어 사용자 또는 수신부의 디폴트 세팅에 의해 요구되는지에 관해 체크된다. 만일 높은 품질이 요구된다면, 이 단계는 예를 들어, 다음 레벨 부분을 추출함으로써 단계 (50)으로 진행된다. 물론 예를 들어, 이전에 추출된 부분에 중첩되지 않는 다음 레벨 부분의 일부같이, 이 추출은 다음 레벨 부분의 중첩되지 않는 부분으로 제한될 수 있다. 더욱이 추출은 단계 (58)에서 미리 수행될 수 있고 이 경우 재추출(Re-Extraction)은 또한 건너뛸 수 있다. 그러나 만일 단계(62)의 체크에서 높은 레벨이 요구되지 않는다고 나타난 경우, 정보 내용은 단계 (64)에서 추출되어 결국 요구된 레벨로 순방향 오류 정정된 부분으로부터 얻어지고, 이 방법은 (66)에서 성공적으로 종료된다.

도 3에 따르면 낮은 레벨 부분의 에러정정은 우선 관련된 잉여 정보(Redundancy Information)로 제한된다. 다시 말해서, 그것과 연관된 잉여 정보(Redundancy Information)만의 사용에 의해 이 부분의 에러 정정을 위한 첫 번째 시도는 수행된다. 단지, 실수가 발생할 때에, 높은 레벨부분의 잉여 정보(Redundancy Information)가 부가적으로 사용된다. 물론, 도 4에 나타난 단순한 방법에 따르면, 높은 레벨 부분의 잉여 정보(Redundancy Information)는 낮은 레벨 부분의 에러 정정이나 에러 탐지에 참여하기 위해 즉시 사용될 수 있다. 도 4는 이러한 절차를 보여준다. 단계(70)에서, 요청된 레벨 부분내의 정보 신호의 에러는 요청된 레벨과 연관된 잉여정보에 요청된 레벨 부분에 중첩되지 않는 높은 레벨 부분의 일부와 높은 레벨에 연관된 잉여정보를 덧붙여 사용함으로써 정정된다. 예를 들어, 도 1a의 10c 부분 내의 에러를 정정하기 위해서, 단계 (70)의 에러정정은 (10c)부분과 연관된 잉여 정보(Redundancy Information뿐만 아니라 낮은 레벨 부분 (10c)에 중첩되지 않는 각각의 높은 레벨부분 (10a)와 (10b)의 일부에서 (10a) 및/또는 (10b) 부분과 연관된 잉여정보를 사용함으로써 수행된다. 그 후에, 단계 (72)에서 요청된 레벨부분에 중첩첩지 않는 높은 레벨 부분의 일부를 버림으로써 에러가 정정된 부분으로부터 요청된 레벨의 정보내용을 얻어낸다.

이하 도면의 설명을 시작하기 전에, 도 2에서 4의 실시형태에 적용되는 스케일러블 정보 신호는 FEC 데이터 공급에 사용되거나 적용된 것보다 높은 수의 차원에서 스케일러빌러티를 나타낼 수 있다는 것을 미리 알아야 한다. 다시 말하면, 정보 신호의 종속성은 FEC 데이터를 만드는 것이 정보신호의 스케일러빌러티 차원의 단지 하나의 진 부분집합을 포함할 수 있는 경우 적용될 수 있다. 도 1a에서 1c에 관하여 예를 들어, 전술되었고 이하 더 상술될 계층형 FEC(Layered FEC)는 두 차원 (12)와 (14)중 하나에만 제한될 수 있다.

상기 실시형태는 비디오 코딩이나 이와 유사한 것과 같은 어떠한 종류의 어플리케이션에도 제한됨 없이 개시된다. 또한 개별적 품질 레벨을 보호하기 위해 사용되는 순방향오류정정(Forward Error Correction)의 종류는 상술되지 않는다. 스케일러빌러티 종류나 스케일러빌러티 차원의 다른 가능성에도 동일하게 적용된다. 이러한 용어의 예들은 이하의 실시형태, 때때로 도 1~4의 어떤 도면과 관련된 설명으로부터 나온다. 특히, 이하의 실시형태는 때때로 특히 비디오 비트 스트림(Video Bit Stream)같은 미디어 스트림(Media Stream)으로 복귀함에 의해 예시된다. 이하 설명될 실시형태는 위에 개략적으로 설명된 계층화된 순방향오류정정을 또한 이용하는데 즉, 각각의 스케일러블 비디오 코덱(Scalable Video Codec)의 높은 계층을 위한 FEC 보호는 연결되어있다. 그러나 이하의 실시형태가 스케일러블 비디오 코덱(Scalable Video Coding)을 나타내기는 하지만 동일한 실시형태는 스케일러블 오디오, 컴퓨터 그래픽 데이터, 화면 묘사(Scene Description)을 포함한 어떠한 데이터 표현에도 적용되고 데이타의 부분집합은 또 다른 데이터의 부분집합의 정확성에 종속한다.

예를 들어, 도 5는 미디어 스트림(Media Stream)의 종속 구조에 대한 실시예를 나타낸다. 미디어 스트림(Media Stream)은 도 5에 나타난 시간 프레임 0, t 및 2t로 연속된 시간 프레임에 배열되어 있다. 미디어 스트림(Media Stream)은 다중 계층형태(Multi-Layered)로 나타난다. 특히, 미디어 스트림(Media Stream)은 L 종속 계층을 가지고 있다. 최저 종속 계층 0은 도 1b의 축 (14)에 따른 레벨 0에 대응되고 종속계층 1은 이 축에 따른 레벨 1로 종속계층 2는 레벨2로 생각할 수 있다. 도 5에 따르면, 향상계층(Enhancement Layer)의 잉여 심볼(Redundancy Symbol)은 도 5의 예시적 FEC 구조에 묘사된 것과 같이 모든 하위참조계층(Subjacent Referenced Layer)의 소스심볼(Source Symbol)을 통해 계산된다. 부가적인 보호는 하위계층에 전체 미디어 스트림, 즉 전체 계층,의 FEC 잉여심볼의 전체 양 증가 없이 더해진다. 도 5의 쌍촉 화살표(Double Headed Arrow)는 어떤 계층이 FEC 잉여 심볼(FEC Redundancy Symbol)에 사용되는지 보여준다. 이 실시예에서 종속계층의 최대 개수는 L이다. 최저 계층 0의 FEC 잉여 심볼(FEC Redundancy Symbol)(FEC 0)은 주어진 FEC 코딩 기술 T에 의해 생성된다.

FEC 1(계층 1)심볼은 계층 0과 계층 1의 소스 심볼에서 생성되는 반면에 FEC 2(계층 2)심볼은 계층 0, 계층 1 및 계층 2의 소스심볼에서 생성되었고 기타 FEC L-1까지는 계층 0에서 L-1까지의 모든 계층에서 생성된다. 이 FEC 심볼의 생성은 도 2에 나타난 모듈에 의해 행해진다.

FEC 0 심볼은 FEC 방법 T의 디코딩을 위해 독립적으로 사용될 수 있다. 계층 1은 계층 0과의 조합에 의해서만 정정될 수 있다. 양 계층의 잉여 심볼(Redundancy Symbol)은 계층 0과 계층 1을 함께 복구하기 위해 조합된 방법으로 사용된다. 만일 전송된 심볼들 FEC 0, FEC 1의 합보다 많은 심볼이 손실되지 않은 경우, 양 계층은 복구될 수 있는데 즉, 만일 계층1에 충분한 잉여 심볼(Redundancy Symbol) FEC 1이 있다면 베이스 계층(Base Layer)의 잉여 심볼(Redundancy Symbol) FEC 0보다 높은 베이스 계층(Base Layer)의 심볼손실은 극복될 수 있다.: 계층 1의 모든 전송된 신호

와 계층 2의 모든 전송된 신호

의 합은 반드시

보다 크거나 동일해야 한다.

그래서 도5의 계층형 FEC(Layered FEC)는 어떤 계층이 연관된 계층의 FEC 잉여 심볼(Redundancy Symbol) 생성에 사용되는지 보여주는 쌍측 화살표로써 도 5의 FEC 구조에서 묘사된 것과 같은 모든 하위참조계층의 소스심볼로 향상계층의 잉여심볼을 계산함으로써, l>0인 상위계층의 계층 종합적인(Layer Comprehensive) 잉여 심볼 또는 페러티 심볼(Parity Symbol)을 생성하기 위해 비트 스트림(Bit Stream)에 존재하는 종속성을 이용한다.

설명된 것처럼 L 종속계층으로 나뉘어진 미디어 비트 스트림(Media Bit Stream)에서 최저 계층 l=0의 잉여 심볼(Redundancy Symbol)(FEC 0)은 FEC 코딩 기술 T에 의해 주어져 생성될 수 있다. FEC 1(계층 1)심볼은 계층 0과 계층 1의 소스심볼로 생성될 수 있다. 또한 FEC 2(계층 2)심볼은 계층 0, 계층 1 및 계층 2의 소스 심볼에서 생성될 수 있고 기타 FEC L-1까지는 하위참조계층(Subjacent Layer) 0에서 L-1의 소스 심볼에서 생성된다. FEC 심볼을 위한 가능한 인코딩과 디코딩 방법은 두 계층을 비트 레벨 n-k=2 잉여비트로 XOR시키는 코드로 예시된다. (k는 소스/비보호(Source/Unprotected)비트 수이고 n은 (페이로드 데이터(Payload Data)와 잉여(Redundancy)을 포함한 보호된 비트 수) 그러나 전술된 계층형 FEC 보호는 예를 들어 잉여 심볼(Redundancy Symbol)을 생성하는 XOR 조합의 사용과 같은 어떤 다른 FEC 기술과 함께 사용될 수 있음을 명심해야 한다.

예를 들어, 계층 0 심볼은 하나의 특정한 FEC 기술을 사용하여 생성된다. k-bit 벡터

의 정보비트를 XOR하는 것은(여기서 비트) 잉여 심볼

을 도출한다. 체계적인 코드 워드를 구성하기 위해서,

는 후술되는 부분에서 때때로 성상 0으로도 불리는 코드 워드

를 생성하는

와 연결된다. 도 5와 도 3의 실시예에서 n-k=2는 예시적인 이유로 사용되었다.

예를들어, 계층 1이 의존하는 계층 0의 소스 심볼과 함께, 종속계층 1과 하위참조계층 0의 소스 심볼에서 종속계층 1의

집합 비트는 성상 1로 계산된다. 그러므로, 잉여벡터(Redundancy Vector)

은

와

의 XOR 조합이다. 체계적인 코드 워드(Systemtic Code Word)

은 소스 비트(Source Bit)

과

의 접합이다. 도 6은 구현된 계층형 FEC를 가진 두 종속계층의 인코딩을 묘사한다.

계층형 FEC 방법(Layered FEC Approach)의 부가적인 XOR 조합 때문에 다른 계층의 잉여심볼(비트)은 성상에 포함된 모든 계층의 소스심볼의 손실를 정정하기 위해 결합될 수 있다.

만약 L이 종속계층의 수라면, 도 7은 가능한 계층 L의 수에 따른 모든 가능한 인코딩과 디코딩 성상 0에서 L-1까지를 묘사한다.

만일 계층 0에 에러가 있다면, 각각의 성상은 에러정정을 위해 사용될 수 있다(단계(70) 참조). 낮은 연산 복잡도에서, 최저 성상 0은 에러를 정정하기 위해 첫 번째로 시도될 수 있다(도 6 참조). 만약 실패하는 경우(단계 (54)), 다음 성상 1이 시도된다(단계 (58)) 기타 등등. 만약 마지막 성상 L-1도 실패하면 계층 0의 에러는 정정될 수 없다(단계 (60)). 만약 다른 한편으로 계층 0이 복구될 수 있다면, 데이터는 높은 성상을 디코딩하기 위해 사용될 수 있지만 하위 계층에서 상위 계층으로 XOR 연결이 없기 때문에 어떠한 보호 이득(Protection Gain)도 주지 않는다. 다시 말하면, 만약 계층 0이 복구될 수 있다면, 성상 1의 데이터가 계층 1을 복구하는 데에 사용될 수 있다.

도 6의 인코딩 실시예에 관해 예시된 디코딩은 도 8에 묘사되어 있다. 만약

이 계층 l에 있는 잉여 또는 패러티 심볼의 수이고,

이 계층 l에서 손실된 심볼 수이고, 각각의 잉여심볼이 계층 l과 모든 하위 계층에서 전송된 심볼 중에서 상실된 심볼 하나를 정정할 수 있다면, 그때 계층들은 만일:

1계층에 대한 성상 0:

두 개의 연속된 계층에 대한 성상 1

세 개의 연속된 계층에 대한 성상 2

L-1개의 연속적인 계층에 대한 성상 L-1

라면 디코딩될 수 있다.

각 성상에서 계층 0을 위한 페러티 심볼

의 수는 이하와 같이 계산될 수 있다.

성상 0:

성상 1:

성상 2:

성상 L-1:

향상계층(Enhancement Layer) l>0의 보호 증가(Protection Increase)는 동일한 방식으로 디코딩될 수 있고 그밖에, 하위계층의 보호는 사용되지 않을 수 있고 하위계층의 성공적인 디코딩이 요구사항이다.

도 8은 두 계층의 디코딩 실시예를 묘사한다. 예를 들어, 인코더 쪽(Encoder-Side)에 적용된 XOR 조합이 수신부(Reciever)에 알려졌다고 여긴다. 손실은 이하의 방법으로 정정될 수 있다.

이 계층 0에서 수신된 코드 워드이고

은 계층 1에서 수신된 코드워드라고 가정한다. 심볼 “?”는 손실된 비트를 의미한다. 성상 0에서, 방법과 장치는 계층 0을 FEC 0 페러티 비트로 디코딩하도록 (단계 (52))를 시도한다. 비트

만이 정정될 뿐이고 다른 비트

는 불충분한 페러티 비트 때문에 정정되지 않았다. 다음 단계에서(cp. 단계 58), 시도는 FEC 0과 FEC 1이 결합된 성상 1을 디코딩하기 위해 만들어졌다. 상위계층으로 연속됨과 함께, 손실된 비트는 정정될 수 있고 양 계층은 성공적으로 디코딩 될 수 있다(단계 (64)).

그래서 설명된 계층형 FEC는 상위 계층 페러티 비트에 부가적인 종속성을 부가한다. 그러나 계층 종속성 때문에 올바르게 수신된 상위 향상계층은 정확한 하위 계층 없이는 무의미하다.

이하에서, 스케일러블 미디어 스트림(Scalable Media Stream)을 가진 다중차원 계층형 FED의 실시형태가 나타나있다. 스케일러블 미디어의 다른 차원에서 동시에 다른 계층형 FEC 인코딩을 허용함으로써 위에 설명된 계층형 FEC가 확장되는 경우, 이것은 이하에서 다중차원 계층화 FEC(Multidimensional Layered FEC)(MDL FEC)라고 불린다.

SVC [A1] [A3] [A4]같은 최근의 스케일러블 미디어 코딩 표준의 스케일러빌러티 옵션때문에, 미디어 스트림에 포함된 종속성은 다중 스케일러블 차원(Multiple Scalable Dimension)을 가질 수 있다. 예를 들어, SVC 미디어 스트림의 경우, SNR 품질, 프레임 레이트(Frame Rate) 뿐만 아니라 디코딩 가능한 비디오의 해상도는 계층을 부가하거나 제거함으로써 동시에 변화된다. 도 9는 비디오 신호가, 시간적 해상도(Temporal Resolution) 스케일러빌러티를 네 레벨에서, 비트 레이트(Bit Rate)나 SNR 스케일러빌러티를 네 레벨에서, 공간적 해상도(Spatial Resolution) 스케일러빌러티를 세 레벨에서 제공하는 것에 따라 가능한 SVC 종속 구조를 나타낸다. 보여지는 개별적인 블록은 SVC 신호의 중첩되지 않는 부분을 가리키고 화살표는 그 사이에서 상위 레벨 부분으로부터, 첫 번째 것이 종속하는 하위 레벨부분을 가리킨다.

다시 말하면, 계층형 FEC는 다중 차원 종속 구조(Multi Dimension Dependency Structure)에 사용될 수 있다. 잉여 심볼은 모든 의존 계층에 구비될 수 있다.

를 스케일러빌러티 차원 D의 계층의 수라고 하자. 도 10은 예시적으로 D=3일 때에 가능한 MDL FEC 성상을 묘사한다. 그러나 D>3인 어떠한 수의 차원도 또한 가능할 뿐만 아니라 D=2보다 작은 차원 D도 가능하다.

도 10에서, 베이스 계층(Base Layer)는 예시적으로 모든 FEC 구조에 포함될 수 있다. 이것은 도 1a~1c에서 나타난 실시형태를 따른다. 그러므로 성공적인 에러정정을 위한 다중 경로가 있다. 도 10의 MDL FEC는 다중차원 스케일러빌러티 공간을 지나는 경로 위의 모든 차원이 잉여 심볼의 구조에 포함되어 있는 방법으로 구현되는데 즉, 특정한 L 차원의 성상

에서

고 0≤l≤L-1인 성상의 소스심볼은 잉여 심볼(Redundancy Symbol)을 구성하는 것에 사용된다. 이것은 다중차원 스케일러빌러티 공간을 지나는 경로에서 잉여 심볼 수가 증가함이 없이 성상

의 복원가능성을 증가하게 한다.

예를 들어, 만일 베이스 계층에서 에러가 발생한다면 성상 000으로부터 시작되는 연속적인 성상이 정정을 위해 테스트된다. 만일 성상 000이 실패한다면, 도 10에서 볼 수 있듯이 두 연속되는 계층의 성상, 성상 100, 010, 001이 사용되고 이와 같은 방식으로 반복된다.

MDL FEC를 가진 스케일러블 미디어 스트림의 전송은 이점(Advantage)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 동일하지 않은 에러 보호(Unequal Error Protection)[A5] 또는 계층형 멀티케스트(Layered Multicast)[A6]와 같은 어떤 시나리오에서는 계층을 각각 전송하는 것이 의미있다. 이러한 경우, MDL FEC는 차원의 하위계층의 디코딩 가능성을 증가시킨다. 도 11은 계층형 FEC를 가진 두 종속계층의 예를 묘사한다. 에러 버스트는 하위계층에서 나타나 있다.

만일 낮은 계층이 이러한 에러 버스트에 의해 영향을 받는다면 영향을 받지 않은 높은 향상계층은 부가적인 잉여 심볼(Redundancy Symbol)없이 하위기초계층(Subjacent Layer)의 디코딩을 위해 사용될 수 있다.

도 12의 오른편에 묘사된 것처럼, 상기 실시형태는 인코딩 디코딩 행렬 확장을 하는 LT-코드([A7과 비교])로 사용될 수 있다. SSs는 예를 들어 도2의 부분생성기(26)에 의한 출력과 같이 보호되지 않은 정보 신호의 소스 심볼이고 ESs는 예를 들어, 도 2의 출력(24)에서 보호된 정보 신호 출력에 포함된 것처럼 인코딩 심볼이다.

인코딩 심볼은 도 12의 인코딩 행렬에서 1을 가진 하나의 선에서 모든 SSs를 XOR함으로써 계산될 수 있다. 중첩되지 않는 계층 부분 각각이 개별적으로 FEC 보호된 것임에 따라, 도 19에 나타난 방법에서 사용가능한 것처럼 도 12에서 왼쪽 편의 행렬은 생성기 행렬(Generator Matrix)을 나타낸다. 따라서 좌측의 행렬은 단순히 비교하기 위해서 보여졌다. 오른편의 생성행렬은 계층 0과 1의 심볼이 계층 1의 보호된 중첩되지 않은 계층 데이터를 형성하기 위한 인코딩 심볼 ES를 얻기 위해 혼합된 것을 나타내고 계층 0, 1 및 2의 심볼은 계층 2의 보호된 중첩되지 않은 계층 데이터를 형성하기 위한 인코딩 심볼 ES를 얻기 위해 혼합된다.

사실상 도 12에 보여진 생성기 행렬(Generator Matrix)는 도 2에 나타난 FEC 보호기(28)(FEC Protector 28)에 의해 구현될 수 있고 그점에서 (28a)에서 (28d)의 각 모듈은 오른편에 “계층 0”, “계층 1” 또는 “계층 n"로 표시된 생성기 행렬 중 하나와 대응될 수 있다. 특히, 잉여정보뿐만 아니라 계층-n 부분의 페이로드 데이터를 비체계적인(Non-Systematic) 방식으로 표현한 인코딩된 코드 워드인

,

>

, 을 얻기 위해, 계층-n 모듈은 여러 합들 또는

인 도 12 행렬의 "1"로써 표시되는 계층-m 부분에 포함된

코드워드 사이의 다른 혼합을 수행할 수 있다.

상기 실시형태는 도 12에 묘사된 인코딩과 디코딩 행렬 확장(Matrix Extension) 및 도 13에 묘사된 부가적인 선행부호화 행렬 확장(Precoding Matrix Extension)(체계적인 인코딩을 위한)을 하는 비체계적인(Non-Systematic) 그리고 체계적(Systematic)인 랩터코드([A8과 비교])조차도 사용될 수 있다. 각각의 중첩되지 않은 계층 부분이 개별적으로 FEC 보호된 것임에 따라, 도 13에서 왼쪽 편 행렬은 도 19에 나타난 방법에서 사용할 수 있는 가능한 선행부호화(Precoding) 행렬을 나타내는 것인 반면에 왼쪽 편 행렬은 랩터 코드의 사용에 의해 계층형 FEC를 구현할 때 사용될 수 있다. 주의할 점으로, 단지 도 13은 계층의 개수가 2인 반면에 도 12에서는 계층의 개수가 3이라고 여겨진다. 알 수 있는 것처럼, 도 13의 선행부호화 행렬에 의해 상위 계층의 심볼은 그들을 하위 계층 심볼로 결합함으로써 선행부호화된다. 도 12의 오른편 행렬을 적용할 때, 선행부호화 행렬의 결합부분(도 13의 오른쪽 행렬의 낮은 왼쪽 부분)을 신중하게 설정하는 것은 체계적인 코드를 야기한다. 알 수 있듯이, 도 13 행렬의 결합 영역

부분만이 설정되어야 하고 그외의 부분은 0으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 실시형태는 LT-코드의 확장된 인코딩 행렬과 유사한 확장된 페러티 행렬 또는 선형블록코드(Linear Block Code)(예[A2] 참조)인 LDPC-코드([A9]참조)를 사용할 수 있다.

전술한 실시형태는 스케일러블 미디어 코덱과 혼합될 수 있다. 스케일러블 미디어 코덱은 예를 들어, 스케이러블 비디오 및 오디오 코덱일 수 있고 일차원 또는 다중차원 종속 구조를 가진 스케이러블 미디어 코덱과 혼합될 수 있다. 후자의 경우, 다중차원 종속 구조는 전술한 MDL FEC를 형성하기 위해 적용될 수 있다. 일반적으로, 위의 실시형태는 컴퓨터 그래픽, 영상묘사(Scene Description), 메타-데이타(Meta-Data), 시멘틱 데이터(Semantic Data)를 포함한 어떠한 데이터 집합의 보호에도 적용될 수 있고 데이터의 하나의 부분집합의 유용성은 데이터의 또 다른 하부집합의 정확함에 의존한다.

레이트리스 코드(Rateless Code)를 사용하는 실시형태를 상세하게 설명하기 전에, 이하 부분은 루비 변환 코드(Luby Transfrom Code)와 랩터코드(Raptor Code)에 초점을 맞춘 레이트리스 코드에 대한 간략하게 설명한다. 다시, 스케일러블 비디오 코딩은 예시적인 어플리케이션 실시예로서 이용된다. 계층형 FEC 방법으로의 레이트리스 코드 확장은 어떠한 선택된 결과의 제공과 함께 설명된다. 레이트리스 또는 폰테인(Fountain)코드- 레이트리스 코드와 폰테인 코드는 동의어-는 패킷 손실 환경(Environment with Paket Loss)에서 사용되는 에러정정코드이다. 희소 코딩 행렬(Sparse Coding Matrix) 때문에, 낮은 복잡도로 소스심볼(SSs)의 제한된 수 k로부터 인코딩 심볼(ESs)의 이론적으로 무한한 수 n을 발생시킬 수 있다. 성공적인 디코딩을 위해서, 수신된 심볼 Erec의 수는

보다 높아야 하고

은 FEC 기술 T에 종속하는 원래의 소스심볼 k의 약 3%~5%인 필요한 디코딩 오버헤드(Necessary Decoding Overhead)를 나타낸다. 레이트리스 코드의 디자인상 어려움은 소스심볼 영역과 한편으로는

값에 영향을 끼치고 다른 한편으로는 복잡도에 영향을 끼치는 희소행렬 할당 사이에서 균형을 제공하는, XOR 조합 P의 고유한 집합에서 이론적으로 무한한 수을 생성하기 위한 알고리즘을 개발하는 데 있다.

레이트리스 코드의 첫 번째 실제적 해결책은 2002년에 마이클 루비에 의해 Luby Transform(LT) 코드로 제안되었다.[A7]

첫 번째 입력데이타는 각 사이즈 t인 k개의 SS들로 나뉘어진다. 인코딩 심볼의 생성은 각각의

를 계산함으로써 이루어지고 d 소스심볼의 다른 XOR 조합은 집합

에 의해 정의되고 포함된 심볼 d의 수는 디그리(degree)로 불린다. 각각의 집합

는 적합한 degree 분포로부터 임의적으로 생성되고 i는 Pseudo-random 생성기를 위한 임의의 시드(Seed)처럼 사용되는 고유한 지시 넘버(ESI)(Unique Identification Number)를 의미한다. ESI넘버는 인코딩 심볼과 함께 디코더로 넘겨진다. 다른 XOR 조합 벡터(

)는 도 14에 묘사된 LT 인코딩 행렬 GLT를 만든다.

행렬의 행에서 각각 인코딩 심볼

와 ESI 수 i는 조합 집합

에서 모든 소스 심볼 K와 불리안 l을 XOR시키면서 생성된다. 완전한 인코딩 작동은 또한 아래처럼 표현된다:

(1)

수신부에서, XOR조합

는 성공적인 수신된 인코딩 심볼

의 ESI

로 재건될 수 있다. 만일 수신된 인코딩 심볼의 XOR 조합 세트가 최소값 k로 성공적으로 수신된 선형 독립 XOR조합(Linear Independent XOR Combination)을 가지고 있는 경우, k 소스심볼은 수식의 결과 시스템을 해결함에 의해 복구될 수 있다.

렙터코드는 [B7]에 제안되어 있다. 그들은 부가적인 사전 코드를 도입함으로써 코딩 복잡도를 어떻게든 감소시켜 LT인코딩에서 소스심볼의 영역-제한(Coverage-Constraint)은 적어지게 하고 낮은 Degree d를 가진 희소 행렬 (

)는 가능하게 한다. 인코딩은 LT-코드와 같은 방식으로 이루어지지만 LT-인코딩을 위한 소스인 소스심볼 K 대신에 사전 코딩된(Pre-Coded) 심볼 F를 사용한다. 심볼 F는 s

k 생성 행렬

에 의해 생성된 부가적인 FEC로 계산되고 s는 페러티 심볼

를 의미한다. 페러티 심볼은 이하 식 2로 계산된다.

(2)

식 1에 따른 생성기 행렬

의 소스로서 인코딩 심볼 E의 결과는 사전 코드 심볼

과 함께 계산된다.

많은 전송 시스템에서 원본 데이터로의 직접 접근(Direct Access)은 유익하다. 그러므로 [B8]과 [A8]에서 랩터코드의 체계적인 형태가 제안되고 소스 심볼이 인코딩 심볼에 나타난다. 사전 코드 생성은 조금 변형된다. LT 코드 행렬

에서 XOR시킨 소스 심볼을 보상하는 것은 또한 사전 코드 생성에서 도입된다. 도 15는 체계적인 사전 코딩 행렬

을 묘사한다.

로 도입된 제한은 첫 번째 k 사전 코딩 심볼

의 LT-인코딩이 원본 소스 심볼 K와 체계적인 코드를 결과로 하는 것을 야기한다. 만일

가

단위 행렬을 의미한다면 사전 코딩 행렬

는 아래와 같이 정의된다.

(3)

사전코딩 심볼

는 도 15에서 묘사된 제약된 프로세스(Constraint Process)에 의해 만들어진 수식의 해결 시스템에서 계산될 수 있다.

(4)

체계적인 렙터 심볼

은 식 1에 따른 생성기 행렬

의 소스처럼 사전 코드 심볼

와 함께 계산될 수 있다.

위의 방법에 기초하여, 계층형 레이트리스 코드(Layered Rateless Coed)는 이하의 방법으로 구성될 수 있다. 특히, 체계적인 랩터 코드에 계층형 FEC방법을 적용하기 위해서, 인코딩 및 사전-코딩 행렬,

와

는 계층형 FEC 절차를 따라서 종속계층 l>0을 위해 변형되어야 한다.

LT 인코딩 행렬의 첫 번째 확장이 보여진다. 표준 LT 인코딩 행렬

는 차원

를 가진다. 하위 계층으로 XOR한 영역을 확장시키고 코드 레이트 상수를 유지하기 위해,

은

행렬에서,

을 계층 l의 소스 심벌의 수로 가지는 계층 m으로 확장되어야 한다.

계층 l의 인코딩 행렬

을 확장하기 위해, 일반적인 행렬은 계층형 인코딩 행렬

(5)

을 만드는 하위 계층의 인코딩 행렬과 연쇄될 수 있다.

이 절차와 함께 표준 LT-코드 기술은 스마트 디그리 분배(Smart Degree Distribution)을 제공하는 것에 사용될 수 있다. 동일한 계층에서 양 XOR 조합

을 피하기 위해서, l<m인 하위 계층의 연쇄적인 인코딩 행렬

은 사용되지 않은 ESI 수에 의해 생성된다. 이것은 인코딩 심볼의 이론적으로 제한되지 않은 수 때문에 가능하다. 도 16은 예시적인 두 계층에서 계층형 LT 인코딩 행렬

와

를 나타낸다. 이 제안된 확장이 다중 계층에 적용될 수 있다는 것을 명심하라.

계층 l=0의 인코딩 심볼은 일반적인 방법으로 생성된다. 연관된 인코딩 행렬

은 도 6에 묘사된 행렬에 대응되고, 각 행은 임의의 시드(Random Seed)로서 ESI 넘버

로 생성되는 XOR한 집합

로 구성된다. 계층 l=1의 심볼 생성 인코딩을 위해 표준 행렬

은 행렬

와 연쇄되고 각각의 XOR한 집합

가 연속되고 사용되지 않는 ESI 수

로 만들어진다. 계층 l=1의 계층형 FEC 인코딩 심볼

(6)

를 이용해 계산된다.

계층 l의 인코딩 심볼은 양 계층의 XOR조합을 나타내고 위에 설명된 계층형 FEC 방법을 따라, 하위계층(Subjacent Layer) l=0을 디코딩하는 데 사용될 수 있다.

LT 인코딩 행렬 확장 때문에, 렙터 코드는 더 이상 체계적이지 않다. 체계적인 행동은 사전 코딩(Pre-Coding)행렬

에 대한 부가적인 제약을 부과함으로써 복구될 수 있다. 체계적인 코드에서, 사전 코드(Pre-Code)는 계층형 LT 인코딩에 의해 생성된 인코딩 심볼이 원래 소스 심볼을 포함하는 것을 보장해야 한다. 식 3에 따라서 계층 l의 변형되고 계층화된 사전 코딩 행렬

은 아래와 같이 정의된다.

(7)

대신

를 더하는 것은 LT 인코딩 행렬에서 행렬 확장을 보상한다. 도 17에서, 두 계층에서 계층화된 사전 코딩 행렬이 묘사되고

이다. 사전 코드 심볼

은 일반적인 방법으로 계산되는 반면에 계층 l의 사전코드 심볼

은 식 8의 계층형 제약 해결 프로세스(Solving Layered Constraint Process)와 함께 계산된다.

(8)

결국, 계층형 체계적인 렙터의 인코딩된 심볼은 식 6과 이하의 식과 함께 생성된다.

(9)

계층 1의 인코딩 심볼

은 계층 0과 계층 1의 레이트리스 XOR 조합인 반면에 첫 번째

심볼이 원래 소스 심볼

에 대응된다.

위의 계층형 FEC 렙터 코드에 기초하여 산출된 선택된 시뮬레이션 결과는 이하에 보여진다. 레이트리스 코드의 수행은 일반적으로 성공적인 디코딩에 필요한 부가적인 심볼 오버헤드 A에 의해 측정된다. 이하 결과는 제안된 계층형 레이트리스 렙터가 표준 렙터보다 동일한 디코딩 가능성을 가지고 있다는 것을 보여준다. 시뮬레이션을 위해서, [A8]에서 제안된 구현에 관한 렙터 인코딩 소프트웨어는 계층형 FEC 방법으로 확장된다.

표준 렙터 코딩을 위해서, 입력 데이터는 크기 t=48 바이트의 k=1200인 소스심볼로 구성된다. 도 18에서 볼 수 있듯이, p=20 복구 심볼(Repair Symbol)의 부가적인 오버헤드와 함께, 임의의 손실은 어떠한 렙터 심볼을 낮춘다. 도 18에서 x축에서 부가적인 복구 심볼의 남은 수는 그래프로 그려는 반면에 y축은 3000번의 테스트 실행의 성공적인 인코딩 퍼센트를 나타낸다.

레이트리스 코드의 수행은 [B8]에 또한 개괄된 것처럼 일반적으로 원래 심볼을 복구하는 것에 필요한 소스심볼 보다 조금 더 많이 수신했음을 의미하는 성공적인 디코딩에 필요한 부가적인 심볼 오버헤드 n에 의해 측정될 수 있다. 각각의 렙터 심볼은 임의의 소스 심볼의 특정 수 XOR조합일 수가 있다. 디코딩은 수신된 심볼의 XOR조합으로 만들어진 선형 수식 시스템(Linear Equation System)을 해결함으로써 행해질 수 있다. 수식 시스템은 만약 수신된 심볼이 충분한 선형 독립 수식(Linear Independent Equation)으로 생성된 경우에만 해결될 수 있다.

위의 실시형태에 따른 계층형 FEC 방법은, 상위 계층 인코딩에서 하위 계층에 부가적인 XOR조합을 더 할 수 있다. 그러므로 다중 계층형 FEC 계층을 디코딩할 경우, 하위 계층에서 이용 가능한 많은 식이 있고 사용 가능한 선형 독립 수식이 충분이 있을 확률이 증가한다.

도 18에서, 두 계층은 계층형 FEC 방법을 이용하거나 이용함 없이 시뮬레이션될 수 있다. 각 계층의 소스 심벌 수는 심볼 크기 t=48인 k=1024이다. 제2 계층은 제1 계층에 종속한다. 최저계층의 디코딩 확률은 수신된 렙터 심볼(남은 심볼)의 부가적인 수 n=r-k에 대해 나타나고 r은 수신된 심볼을 표현한다. 그래프는 최저 계층의 부가적인 XOR조합 때문에, 디코딩 확률이 계층형 FEC 방법과 함께 증가하는 것을 보여준다. 유사한 영향이 [A10]에 나타나 있다.

특히, 특정한 무선 멀티케스트 환경(Wireless Multicast Environment)에서 계층형 전송(Layered Transmission)의 선택된 시뮬레이션 결과는 제시된다. 어플리케이션 계층에서 계층형 레이트리스 FEC에 의해 보호된 SVC의 계층형 전송은 DVB-H[B10][B11] 비디오 서비스에 적용된다. MPE-FEC 보호는 사용되지 않은 채로 남고 Gilbert-Elliot(GE) 모델[B12]는 DVB-H 전송 패킷손실의 시뮬레이션을 위한 확률모델처럼 사용된다. GE는 무선에서 여전히 에러의 좋은 대표를 제공하는 반면에 그것의 단순함 때문에 널리 사용된다. GE는 두 상태, 좋은 상태 g 나쁜 상태 b를 가지고 있고 이 상태 사이의 변환확률에서 정의된다. 그러므로 식 10의 전송 행렬 T에서 묘사된 네 가지 확률이 있다.

(10)

이행 확률은

와

를 위한 [B13]의 계산에 따라 실제 측정된 손실 형태와 함께 식 11과 식 12에 나타난 것처럼 평균 에러 레이트(Averare Error Rate) E와 평균 에러 버스트 길이 B를 위해 산출된다.

와

로 분명한 손실 형태의 완전한 이행 행렬 T가 결정된다.

(11)

(12)

손실 패턴은 MPE-FED없이 16QAM 변조와 8k FFT 모드을 사용한 실제 DVB-H채널에서 측정된다. 여러 도플러 주파수(Doppler-Frequency)에서 여러 수신 품질은 여러 손실 행동의 결과로 측정된다.

계층형 FEC의 영향을 보기위해, 우리는 SVC의 두가지 다른 해상도 전송을 비교한다. 베이스 계층은 25 fps에서 QVGA해상도를 가지고 확장계층(Extension Layer)도 25fps에서 VGA해상도를 가진다. 베이스 계층은 일반적인 체계적인 렙터 코드와 코드 레이트(

)에 의해 제어되는 어떤 부가적인 잉여 심볼로 인코딩된다. 상위 VGA 계층은 성공적으로 수신된 QVGA계층에 종속한다. 그러므로 계층형 FEC는 코드 레이트

으로 제어되는 부가적인 잉여 심볼을 가지는 이 계층에 적용되고 낮은 계층을 보호한다. 만일 최상위 계층이 전송 에러때문에 손실된 경우, VGA 수신기는 업스케일된 QVGA 해상도를 수신하는 것으로 시뮬레이션된다. 보통 및 계층형 FEC를 이용한 세가지 FEC 보호 방법들이 비교된다. 첫 번째는 균등에러방지(Equal Error Protection), 두 번째는 UEP와 하위 계층에서의 높은 보호 및 세 번째는 UEP와 계층형 FEC의 효과를 보여주기 위한 상위 계층에서 높은 보호이다. 코드 레이트가 조정되고, 모든 보호 방법의 전체 비트 레이트는 동일하다.

다시 말하면, 위의 실시형태는 계층형 FEC를 레이트리스 코드, 특히 체계적인 렙터코드에 적용하는 방법을 보여준다. 종속 계층의 포괄적인 FEC 생성을 얻기 위해서 및 체계적인 작동을 유지하기 위해서, 인코딩 및 사전코딩 행렬은 동시에 확장된다. 시뮬레이션 결과는 계층형 렙터 FEC의 실행은 일정한 성과를 가지고 표준 FEC 보호를 능가함을 보인다. 위 실시형태는 다른 계층의 참조 때문에 다양한 상호 계층 종속성을 가진 비디오 비트 스트림을 생성하는 현재 계층형 또는 스케일러블한 비디오 코딩 기술에서 사용가능하다. 존재하는 종속 구조의 선을 따라 순방향 에러 정정을 연쇄시키는 방법은 레이트리스 코드에 적용된다. 계층화된 FEC라 불리는 것은 FEC 잉여 심볼의 전체 양을 증가시킴 없이 더 중요한 하위 계층의 보호를 증가시킨다. 부가적으로, 위의 실시형태는 레이트리스 LT- 및 렙터-코드에 적용된다. 계층형 FEC의 실행 이득은 스케일러블 비디오 코딩(SVC)을 이용한 계층형 멀티케스트 전송(Layered Multicast Transmission)과 함께 시뮬레이션 결과로 나타난다.

그러나 위의 실시형태는 비디오 코딩 또는 LT 및 렙터 코드에 관한 특별한 실시형태에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어 디지털 폰테인 코드(Digital fountain(DF) Code)([A10]참조)가 사용될 수 있다. 이러한 Digital fountain코드는 충분한 패킷이 수신되었을 때, 소스 데이터가 인코딩된 패킷의 특정한 부분집합으로부터 복구된다는 점에서 중요한 성질을 가진 희소그래프(Sparse-graph) 코드이다. DF- 코드는 소스 데이터로부터 생성된 심볼의 수가 잠재적으로 무한하고 상황에 따라 결정될 수 있다는 점에서 레이트리스하다. 또한 DF 코드는 코딩 및 디코딩 영향이 없이 이 코드를 위한 심볼의 길이가 1비트 이진 심볼로부터 일반적인 L 비트 심볼까지 임의적이라는 점에서 일반적이다. DF 코드의 한 예는 LT 코드이다. 또한 LT 및 렙터 코드 외에 LDPC코드 또는 온라인 코드도 사용될 수 있다. 하위 레벨 데이터 결과에 관한 FEC 정정의 증가에 대한 전술한 이득을 위해, 사용되었던 FEC 코드는 위의 실시형태에 따라 계층형 FEC 보호된 데이터를 수집함으로써 동일한 것이 중첩 결정된 수식 시스템을 얻는 것이 가능하도록 설계된다. 스케일러빌러티 차원에 관해서는, 예를 들어, 시간적 샘플링 해상도(Temporal Sampling Resolution), 공간적 샘플링 해상도(Spatial Sampling Resolution), 뷰 넘버(View Number), 오디오 채널 넘버(Audio Channel Number), 스테레오스코피/비-스테레오스코피(Stereoscopy/Non-stereoscopy) 및 샘플값 비트 깊이(Sample Value Bit Depth)로부터 선택될 수 있다.

실제 구현에 따라, 창의적인 방법이 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 또한 CD, 디스크 또는 기타 데이터 기억 미디어와 같은 컴퓨터로 판독 가능한 미디어에 저장할 수 있는 컴퓨터 프로그램에 관련된다. 그러므로 본 발명은 또한 위의 특징들과 관련하여 컴퓨터에서 수행될 때 독창적인 방법을 수행하는 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램이다.

또한 흐름도에 나타난 모든 방법 또는 함수는 인코더에 있는 각각의 수단에 의해 구현될 수 있고 이러한 구현은 CPU, ASIC의 회로부분 또는 이와 유사한 것에서 동작하는 서브루틴을 포함할 수 있다.

본 발명이 여러 실시형태의 측면에서 기술되어 있기는 하지만 본 발명의 범위에 속하는 변화, 치환 및 등가물이 있다. 본 발명의 방법과 구성을 구현하는 많은 대안적인 방법이 있음을 또한 명심해야 한다. 그러므로 이하 첨부된 청구항은 본 발명의 범위와 진정한 뜻에 포함될 때, 모든 이러한 변화, 치환 및 등가물을 포함한 것으로써 해석되어야 함이 의도된다.

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Claims

정보 신호의 부분들이 여러 품질 레벨에서 정보 내용을 나타내도록 스케일러블(scalable)한 정보 신호에 대한 에러정정장치로서,
복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높으며,
상기 정보 신호는 그와 연관된 잉여 정보를 가진 여러 레벨들 각각에 의해 FEC 보호되어, 각각의 잉여 정보는 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 중첩하는 일 부분을 포함하는 제1 부분에 의존하고, 또한 따라서, 상기 제2 부분과 중첩하는 일 부분을 포함하는 제1 부분을 FEC 보호하며,
상기 제2 부분에 중첩되지 않는 제1 부분의 일부 및 상기 제1 및 제2 레벨과 연관된 잉여 정보를 사용하여 상기 제2 부분 내의 정보 신호의 에러를 정정하는 정정기; 및
상기 제1 부분의 일부를 파기하고 에러 정정된 상기 제2 부분으로부터 상기 제2 레벨의 품질로 정보 내용을 추출하는 추출기를 포함하는, 에러정정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정보 신호는, 정보 신호의 부분들이 복수의 차원들의 개별 레벨들의 여러 성상(Constellation)들에서 정보 내용을 나타내도록 복수의 차원에서 스케일러블(scalable)하고,
복수의 차원들 중 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 제1 부분이, 복수의 부분들 중, 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨은 상기 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨보다 높으며,
상기 제1 부분과 다르고 복수의 차원들 중 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제3 부분이, 복수의 부분들 중, 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제4 부분과 중첩하되, 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨은 상기 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨보다 높으며,
각각의 잉여 정보가, 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하고,
상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제4 부분과 겹쳐지는 상기 제3 부분의 일부분을 포함하는 상기 제3 부분에 의존하도록,
상기 정보 신호가 이와 연관된 잉여 정보를 가진 다른 성상들 각각에 의해 FEC 보호되는, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 제4 부분과 동일한, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 부분과 제4 부분이 서로 중첩하는, 에러정정장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 레벨 및 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내는 복수의 부분들 중 제5 부분이 상기 제1 및 제3 부분들과 중첩하여, 상기 제1 및 제3 부분이 상기 제5 부분의 진부분 집합이 되고,
상기 제5 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 제2 및 제4 부분과 중첩하는 상기 제5 부분의 일 부분, 상기 제1 부분과 중첩되지만 제2 및 제4 부분과는 중첩되지 않는 상기 제5 부분의 일 부분, 및 상기 제3 부분과 중첩되지만 제2 및 제4 부분과는 중첩되지 않는 상기 제5 부분의 일 부분을 포함하는, 제5 부분에 의존하는, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 진부분 집합이고 상기 제4 부분은 상기 제3 부분의 진부분 집합인, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
각 부분에 대해, 각 잉여 정보가, 복수의 부분들의 나머지 부분들 중 하나와 중첩하는 개별 부분의 해당 파트(part)에 의존하는, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
각 부분은 개별적으로 디코딩될 수 있어, 상기 정보 신호의 각 부분의 여집합으로부터 어떠한 정보도 필요 없이 상기 개별 성상에서 정보 내용을 얻는, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
각 부분에 대해, 각각의 잉여 정보가 체계적인 코드를 통하여 각 부분과 연관된, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
각 부분에서, 각각의 잉여 정보가 비체계적인 코드를 통하여 각 부분과 연관된, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 정보 신호가 연속적인 시간 프레임의 데이터 스트림으로서 배열되고, 각 시간 프레임 내에서, 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 제2 부분에 관한 데이터 스트림의 일부를 뒤따르고,
상기 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 상기 제2 부분에 중첩되지 않는 상기 제1 부분의 일부에 관한 데이터 스트림의 일부에 선행하고,
상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 상기 제4 부분에 관한 데이터 스트림의 일부를 뒤따르고,
상기 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 제4 부분에 중첩되지 않는 제3 부분의 일부에 관한 데이터 스트림의 일부에 선행하는, 에러정정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 잉여 정보는 LT 코드, 렙터 코드, LDPC 코드 또는 온라인 코드에 기초한, 에러정정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정보 내용은 오디오 컨텐츠, 비디오 컨텐츠, 및/또는 3D 모델 컨텐츠를 포함하는, 에러정정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 차원은 시간적 샘플링 해상도, 공간적 샘플링 해상도, 뷰 넘버, 오디오 채널 넘버, 스테레오스코피/비-스테레오스코피 및 샘플값 비트 깊이로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 에러정정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정정기는,
첫 번째로, 상기 제2 부분에 중첩하지 않는 상기 제1 부분의 일부 및 상기 제1 레벨과 연관된 잉여정보를 사용하지 않고, 상기 제2 레벨과 연관된 잉여정보를 이용하여 상기 제2 부분 내 정보 신호의 에러를 정정하기 위해 시도하고,
만일 첫 번째 시도가 성공적이지 않다면, 상기 제2 레벨과 연관된 잉여 정보, 상기 제2 부분에 중첩하지 않는 상기 제1 부분의 일부 및 상기 제1 레벨과 연관된 잉여정보를 이용하여 상기 제2 부분 내 정보 신호의 에러를 정정하기 위해 재시도하도록 구성된, 에러정정장치.
청구항 1항에 있어서,
상기 정보 신호는, 정보 신호의 부분들이 여러 품질 레벨에서 정보 내용의 시간 인스턴트(Time Instant)를 나타내도록 스케일러블한, 에러정정장치.
청구항 1항에 있어서,
상기 정보 신호는 3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠를 나타내고 정보 신호의 부분들이 서로 다른 품질 레벨들에서 정보 내용을 나타내도록 스케일러블한, 에러정정장치.
정보 내용을, 복수의 차원에서 스케일러블(scalable)해서 복수의 차원의 개별 레벨들의 서로 다른 성상들에서 정보 신호의 부분들이 정보 내용을 나타내는 정보 신호로 인코딩하는 장치로서,
복수 부분들을 생성하는 생성기로서, 복수의 차원들 중 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제1 부분이, 복수의 부분들 중, 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨은 상기 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨보다 높으며, 상기 제1 부분과 다르고 복수의 차원들 중 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제3 부분이, 복수의 부분들 중, 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제4 부분과 중첩하되, 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨은 상기 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨보다 높도록, 복수의 부분들을 생성하는 생성기;
잉여 정보를 서로 다른 성상들 각각에 연관시킴으로써 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 보호기로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하고,
상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제4 부분과 겹쳐지는 상기 제3 부분의 일부분을 포함하는 상기 제3 부분에 의존하도록 하는, 보호기를 포함하는, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 생성기는 상기 제2 부분이 제4 부분과 동일하도록 상기 복수의 부분들을 생성하는, 인코딩 장치.
청구항 19항에 있어서,
상기 생성기는 상기 제2 부분과 제4 부분이 서로 중첩되도록 상기 복수의 부분들을 생성하는, 인코딩 장치.
청구항 20에 있어서,
상기 생성기는, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 레벨 및 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 레벨에서 정보 내용을 나타내는 복수의 부분들 중 제5 부분이 상기 제1 및 제3 부분들과 중첩하여, 상기 제1 및 제3 부분이 상기 제5 부분의 진부분 집합이 되도록, 상기 복수의 부분들을 생성하도록 구성되고,
FEC 보호하는 상기 보호기는, 상기 제5 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 제2 및 제4 부분과 중첩하는 상기 제5 부분의 일 부분, 상기 제1 부분과 중첩되지만 제2 및 제4 부분과는 중첩되지 않는 상기 제5 부분의 일 부분, 및 상기 제3 부분과 중첩되지만 제2 및 제4 부분과는 중첩되지 않는 상기 제5 부분의 일 부분을 포함하는, 제5 부분에 의존하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서
상기 생성기는, 상기 제2 부분이 상기 제1 부분의 진부분 집합이고 제4 부분이 제3 부분의 진부분 집합이 되도록 상기 복수의 부분들을 생성하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 보호기는, 각 부분에 있어서, 각 잉여 정보가, 복수의 부분들의 나머지 부분들 중 하나와 중첩하는 각 부분의 해당 부분에 의존하도록 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 생성기는, 정보 신호에서 상기 각 부분의 여집합으로부터 어떠한 정보도 필요함이 없이 각각의 성상에서 정보 내용을 얻기 위해 각 부분이 개별적으로 디코딩될 수 있도록 상기 복수의 부분들을 생성하는, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 보호기는, 각 부분에서, 상기 각각의 잉여 정보가 체계적인 코드를 통하여 상기 각 부분과 연관되어 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 보호기는, 각 부분에서, 상기 각각의 잉여 정보가 비체계적인 코드를 통하여 각 부분과 연관되어 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 생성기는, 상기 정보 신호가 연속적인 시간 프레임의 데이터 스트림으로서 배열되도록 상기 복수의 부분들을 생성하도록 구성되고,
상기 보호기는, 각 시간 프레임 내에서, 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 제2 부분에 관한 데이터 스트림의 일부를 뒤따르고, 상기 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 상기 제2 부분에 중첩되지 않는 상기 제1 부분의 일부에 관한 데이터 스트림의 일부에 선행하고, 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 상기 제4 부분에 관한 데이터 스트림의 일부를 뒤따르고, 상기 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보에 관한 데이터 스트림의 일부는 제4 부분에 중첩되지 않는 제3 부분의 일부에 관한 데이터 스트림의 일부에 선행하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 보호기는, 상기 잉여 정보가 LT 코드, 렙터 코드, LDPC 코드 또는 온라인 코드에 기초하도록 상기 정보 신호를 FEC 보호하도록 구성된, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 정보 내용은 오디오 컨텐츠, 비디오 컨텐츠, 및/또는 3D 모델 컨텐츠를 포함하는, 인코딩 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 복수의 차원들은, 시간적 샘플링 해상도, 공간적 샘플링 해상도, 뷰 넘버, 오디오 채널 넘버, 스테레오스코피/비-스테레오스코피 및 샘플값 비트 깊이로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 인코딩 장치.
정보 내용을, 복수의 차원에서 스케일러블(scalable)해서 복수의 차원의 개별 레벨들의 서로 다른 성상들에서 정보 신호의 부분들이 정보 내용을 나타내는 정보 신호로 인코딩하는 방법으로서,
복수 부분들을 생성하는 단계로서, 복수의 차원들 중 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제1 부분이, 복수의 부분들 중, 제1 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨은 상기 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제1 차원의 한 레벨보다 높으며, 상기 제1 부분과 다르고 복수의 차원들 중 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 복수의 부분들 중 적어도 제3 부분이, 복수의 부분들 중, 제2 차원의 한 레벨에서 정보 내용을 나타내는 제4 부분과 중첩하되, 상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨은 상기 제4 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 차원의 한 레벨보다 높도록, 복수의 부분들을 생성하는 상기 단계; 및
잉여 정보를 서로 다른 성상들 각각에 연관시킴으로써 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 단계로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 성상에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하고,
상기 제3 부분이 정보 내용을 나타내는 성상과 연관된 잉여 정보는, 상기 제4 부분과 겹쳐지는 상기 제3 부분의 일부분을 포함하는 상기 제3 부분에 의존하도록, FEC 보호하는 상기 단계를 포함하는, 인코딩 방법.
정보 내용을 정보 신호로 인코딩하는 장치로서, 상기 정보 신호는 정보 내용을 나타내고 스케일러블해서 정보 신호의 부분들이 서로 다른 품질 레벨에서 정보 내용의 시간 인스턴트(Time Instant)를 나타내는, 인코딩 장치에 있어서,
복수의 부분들을 생성하는 생성기로서, 복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높은, 상기 생성기; 및
잉여 정보를 서로 다른 각 레벨로 연관시킴으로써 정보 신호를 FEC 보호하는 보호기로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 보호기를 포함하는 인코딩 장치.
정보 내용을 정보 신호로 인코딩하는 방법으로서, 상기 정보 신호는 정보 내용을 나타내고 스케일러블해서 정보 신호의 부분들이 서로 다른 품질 레벨에서 정보 내용의 시간 인스턴트(Time Instant)를 나타내는, 인코딩 방법에 있어서,
복수의 부분들을 생성하는 단계로서, 복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높은, 상기 단계; 및
잉여 정보를 서로 다른 각 레벨로 연관시킴으로써 정보 신호를 FEC 보호하는 단계로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 상기 단계를 포함하는 인코딩 방법.
정보 신호의 부분들이 여러 품질 레벨에서 정보 내용을 나타내도록 스케일러블(scalable)한 정보 신호에 대한 에러 정정 방법으로서, 복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높으며, 상기 정보 신호는 그와 연관된 잉여 정보를 가진 여러 레벨들 각각에 의해 FEC 보호되어, 각각의 잉여 정보는 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보가 상기 제2 부분과 중첩하는 일 부분을 포함하는 제1 부분에 의존하고, 또한 따라서, 상기 제2 부분과 중첩하는 일 부분을 포함하는 제1 부분을 FEC 보호하는, 에러 정정 방법에 있어서,
상기 제2 부분에 중첩되지 않는 제1 부분의 일부 및 상기 제1 및 제2 레벨과 연관된 잉여 정보를 사용하여 상기 제2 부분 내의 정보 신호의 에러를 정정하는 단계; 및
상기 제1 부분의 일부를 파기하고 에러 정정된 상기 제2 부분으로부터 상기 제2 레벨의 품질로 정보 내용을 추출하는 단계를 포함하는, 에러 정정 방법.
3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠를 정보 신호로 인코딩하는 장치로서, 상기 정보 신호는 3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠를 나타내고 스케일러블해서 정보 신호의 부분들이 서로 다른 품질 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 인코딩 장치에 있어서,
복수의 부분들을 생성하는 생성기로서, 복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높은, 상기 생성기; 및
잉여 정보를 서로 다른 각 레벨로 연관시킴으로써 정보 신호를 FEC 보호하는 보호기로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 보호기를 포함하는 인코딩 장치.
3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠를 정보 신호로 인코딩하는 방법으로서, 상기 정보 신호는 3D 및/또는 오디오 정보 컨텐츠를 나타내고 스케일러블해서 정보 신호의 부분들이 서로 다른 품질 레벨에서 정보 내용을 나타내는, 인코딩 방법에 있어서,
복수의 부분들을 생성하는 단계로서, 복수의 부분들 중, 여러 레벨들 중의 제1 레벨에서 정보 내용을 나타내는 적어도 제1 부분이 복수의 부분들 중 제2 부분과 중첩하되, 상기 제1 레벨은, 여러 레벨들 중 제2 부분이 정보 내용을 나타내는 제2 레벨보다 높은, 상기 단계; 및
잉여 정보를 서로 다른 각 레벨로 연관시킴으로써 정보 신호를 FEC 보호하는 단계로서,
각각의 잉여 정보가, 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분에 의존하고, 그에 따라 상기 개별 레벨에서 정보 내용을 나타내는 개별 부분을 FEC 보호하며,
상기 제1 레벨과 연관된 잉여 정보는, 상기 제2 부분과 겹쳐지는 상기 제1 부분의 일 부분을 포함하는 상기 제1 부분에 의존하도록, 상기 정보 신호를 FEC 보호하는 상기 단계를 포함하는 인코딩 방법.
컴퓨터 메모리에 로딩되면, 청구항 31, 33, 34 및 36 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 컴퓨터를 활성화시키는 컴퓨터 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체.