KR20190127610A - 영상 전송 장치 - Google Patents

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KR20190127610A
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김동성
정성보
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 무선 품질, 입력되는 영상의 타입에 따라 영상의 압축률을 가변하여, 수신측에 전송할 수 있는 영상 전송 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 전송 장치는 외부로부터 입력된 컨텐트 영상의 타입을 판단하고, 판단된 컨텐트 영상의 타입에 따른 압축율을 결정하는 프로세서와 결정된 압축율에 기초하여, 상기 컨텐트 영상을 압축하는 압축부 및 압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치에 무선으로, 전송하는 무선 통신부를 포함할 수 있다.

Description

영상 전송 장치{VIDEO TRANSMITTING DEVICE}
본 발명은 영상을 압축하여 전송할 수 있는 영상 전송 장치에 관한 것이다.
영상기술이 아날로그방식에서 디지털 방식으로 변화하면서 더 실제화면과 가까운 영상을 제공하기 위해 SD(Standard-Definition)에서 HD(Hi-Definition)로 발전해왔다. SD는 704×480의 해상도를 지원하고 35만 픽셀 정도로 구성되어 있으며, HD는 HD와 Full HD로 구분되어 이 중 더 높은 해상도를 지원하는 Full HD의 경우 1920×1080의 해상도를 지원하며 200만 픽셀로 구성되어 상기 SD에 비해 상당한 고화질의 영상을 제공한다.
최근의 영상 기술은 상기 Full HD를 넘어 UHD(Ultra High-Definition)로 한 단계 더 성장해가고 있으며, 초고화질 및 초고해상도를 지원하는 상기 UHD는 차세대 미디어 환경으로 각광받고 있다. 상기 UHD는 4K(3840×2160)과 8K(7680×4320) 해상도와 최대 22.2 채널의 서라운드 오디오를 지원한다. 이와 같은 UHD는 상기 HD와 비교해 4K UHD 기준으로 보더라도 4배 더 선명한 화질을 제공하며, 8K UHD의 경우 상기 HD에 비해 16배나 더 선명한 화질을 제공한다.
한편, 이와 같은 UHD 영상을 실시간으로 외부 출력 장치로 출력하는데, 있어, 영상이 끊기거나, 무선 연결이 끊기는 것과 같이, 사용자가 영상 시청에 불편함을 느끼지 않아야 한다.
본 발명은 무선 품질, 입력되는 영상의 타입 또는 연결된 외부 기기의 타입에 따라 영상의 압축률을 가변하여, 수신 측에 전송할 수 있는 영상 전송 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 전송 장치는 외부로부터 입력된 컨텐트 영상의 타입을 판단하고, 판단된 컨텐트 영상의 타입에 따른 압축율을 결정하는 프로세서와 결정된 압축율에 기초하여, 상기 컨텐트 영상을 압축하는 압축부 및 압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치에 무선으로, 전송하는 무선 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영상 전송 장치는 외부 기기로부터 컨텐트 영상을 수신하는 외부 인터페이스와 상기 외부 기기의 타입을 판단하고, 판단된 외부 기기의 타입에 따른 압축율을 결정하는 프로세서와 결정된 압축율에 기초하여, 상기 컨텐트 영상을 압축하는 압축부 및 압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치에 무선으로, 전송하는 무선 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다양한 무선 환경, 입력되는 영상의 타입에 따라 압축율이 변경되어, 적응적인(adaptive) 영상의 전송이 가능하다. 이에 따라, 영상이 끊김 없이 전송될 수 있고, 무선 전송 품질이 높아질 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 래더 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 정지 영상인 경우, 정지 영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 일반 동영상인 경우, 일반 동영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 게임 동영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입을 판단하는 프로세서의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 동영상의 타입을 판단하는 영상 전송 장치의 프로세서의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 컬러 서브 샘플링을 통해 게임 동영상을 압축하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 컬러 서브 샘플링을 통해 게임 동영상을 복원하는 과정을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 수신 장치는, 예를 들어 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 장치로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행 가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술되는 영상 수신 장치 장치는, 예를 들어 범용의 OS 커널 상에, 다양한 애플리케이션이 자유롭게 추가되거나 삭제 가능하므로, 사용자 친화적인 다양한 기능이 수행될 수 있다. 상기 영상 수신 장치는 네트워크 TV, HBBTV, 스마트 TV, LED TV, OLED TV 등이 될 수 있으며, 경우에 따라 스마트 폰에도 적용 가능하다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템(1)은 영상 전송 장치(100) 및 영상 수신 장치(200)를 포함한다.
영상 전송 장치(100)는 외부로부터 입력된 컨텐트 영상의 타입을 판단하고, 판단된 타입에 기초하여, 컨텐트 영상의 압축율을 결정할 수 있다. 컨텐트 영상의 압축율은 컨텐트 영상의 데이터 크기를 압축하는 비율을 나타낼 수 있다.
영상 전송 장치(100)는 결정된 압축율에 따라 컨텐트 영상을 압축하고, 압축된 컨텐트 영상을 무선으로, 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
영상 수신 장치(200)는 영상 전송 장치(100)로부터 수신된 압축 컨텐트 영상을 복원하고, 복원된 컨텐트 영상을 디스플레이 상에 표시할 수 있다.
영상 전송 장치(100)는 셋톱 박스일 수 있다.
영상 수신 장치(200)는 TV일 수 있다.
도 2는 영상 전송 장치(100) 및 영상 수신 장치(200)의 상세 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 전송 장치(100)는 프로세서(110), 컨텐트 압축부(130) 및 제1 무선 통신부(150)를 포함할 수 있다.
프로세서(110)는 영상 전송 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 시스템 온 칩(System on Chip, SoC) 형태로 구성될 수 있다.
프로세서(110)는 외부로부터 입력된 오디오 또는 비디오를 컨텐트 영상의 타입에 따라 압축율을 결정하고, 결정된 압축율에 따라 오디오 또는 비디오 중 하나 이상을 컨텐트 압축부(130)에 전달할 수 있다.
컨텐트 압축부(130)는 무선 품질에 따라 컨텐트 영상의 압축율을 변경하여, 컨텐트 영상의 끊김이나, 무선 연결 끊김을 보완할 수 있다. 컨텐트 영상은 오디오(Audio) 또는 비디오(Video) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
컨텐트 압축부(130)는 무선 품질이 좋지 않을 경우, 데이터 전송 Rate를 낮출 수 있다(압축율을 높임을 의미).
컨텐트 압축부(130)는 무선 품질이 좋을 경우, 데이터 전송 Rate를 높일 수 있다(압축율이 낮음).
컨텐트 압축부(130)는 인코더로 명명될 수 있다.
제1 무선 통신부(150)는 컨텐트 압축부(130)에서 압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치(200)에 무선으로 전송할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 무선 통신부(150)는 제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 송신부(153)를 포함할 수 있다.
제1 무선 통신부(150) 압축된 컨텐트 영상을 2 채널로 영상 수신 장치(200)의 제2 무선 통신부(210)에 전송할 수 있다.
즉, 제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 송신부(153) 각각은 압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치(200)의 제1 무선 수신부(211) 및 제2 무선 수신부(213)에 전송할 수 있다.
2 채널을 이용하는 이유는, 무선 품질이 더 좋은 채널을 통해 압축된 컨텐트 영상을 전송하여, 전송 지연을 줄이기 위함이다.
제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 송신부(153) 각각은 베이스 밴드(Base Band) 통신을 위한 베이스 밴드 모듈 및 RF 통신을 위한 RF 모듈을 포함할 수 있다.
베이스 밴드 모듈은 압축된 컨텐트 영상에 대한 변조되지 않은 저 주파수대 영역의 데이터를 생성하여, RF 모듈에 전달할 수 있다.
RF 모듈은 RF(Radio Frequency) 통신 규격에 따라 저 주파수대 영역의 데이터를 고 주파수대 영역으로 변환하여, 변환된 컨텐트 영상에 대한 데이터를 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
영상 수신 장치(200)는 제2 무선 통신부(210), 컨텐트 복원부(230) 및 디스플레이(250)를 포함할 수 있다.
제2 무선 통신부(210)는 제1 무선 수신부(211) 및 제2 무선 수신부(213)를 포함할 수 있다.
즉, 제2 무선 통신부(210) 또한, 2 채널로 구성될 수 있다.
제1 무선 수신부(211) 및 제2 무선 수신부(213) 각각은 베이스 밴드(Base Band) 통신을 위한 베이스 밴드 모듈 및 RF 통신을 위한 RF 모듈을 포함할 수 있다.
RF 모듈은 RF(Radio Frequency) 통신 규격에 따라 고 주파수대 영역의 데이터를 영상 전송 장치(100)로부터 수신할 수 있다.
베이스 밴드 모듈은 고 주파수대 영역의 데이터를 저 주파수대 영역의 데이터로 변환할 수 있다.
컨텐트 복원부(230)는 제2 무선 통신부(210)를 통해 수신된 컨텐트 영상을 복호화할 수 있다.
컨텐트 복원부(230)는 압축된 컨텐트 영상을 원래의 크기를 갖는 컨텐트 영상으로 복원시킬 수 있다.
컨텐트 복원부(230)는 디코더로 명명될 수 있다.
디스플레이(250)는 복원된 컨텐트 영상을 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 래더 다이어그램이다.
영상 전송 장치(100)의 프로세서(110)는 컨텐트 영상을 획득한다(S401).
일 실시 예에서, 영상 전송 장치(100)는 외부 인터페이스를 통해 컨텐트 영상을 입력 받을 수 있다.
외부 인터페이스는 HDMI와 같은 외부 입력 단자를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 영상 전송 장치(100)는 내부 저장소를 통해 컨텐트 영상을 획득할 수도 있다.
영상 전송 장치(100)의 프로세서(110)는 획득된 컨텐트 영상의 타입을 판단한다(S403).
컨텐트 영상의 타입은 정지 영상 또는 동영상 중 어느 하나일 수 있다.
동영상은 일반 동영상 또는 게임 동영상 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 입력된 컨텐트 영상의 평균 화상 레벨(Average Picture Level, APL)의 피크 값의 차이를 검출하여, 컨텐트 영상 영상이 정지 영상인지, 동영상인지를 판단할 수 있다.
프로세서(110)는 주기적으로, APL의 피크 값의 차이를 검출하여, 입력된 컨텐트 영상의 타입을 판단할 수 있다. APL의 피크 값의 차이를 검출하는 시간 간격은 0.5초일 수 있으나, 이는 예시에 불과한 수치이다.
구체적으로, 프로세서(110)는 APL의 피크 값 차이가 존재하지 않는 경우, 해당 컨텐트 영상의 타입을 정지 영상으로 판단할 수 있다.
프로세서(110)는 APL의 피크 값 차이가 존재하는 경우, 해당 컨텐트 영상의 타입을 동영상으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 컨텐트 영상이 동영상인 경우, 해당 동영상이 일반 동영상인지, 게임 동영상인지를 판단할 수 있다.
프로세서(110)는 컨텐트 영상을 입력 받는 외부 인터페이스를 통해 게임기가 연결되어 있고, 게임기로부터 게임 동영상을 수신하는 경우, 동영상의 타입을 게임 동영상으로 판단할 수 있다.
프로세서(110)는 게임 동영상 이외의 동영상을 일반 동영상으로 판단할 수 있다.
후술하겠지만, 프로세서(110)는 게임 동영상과 일반 동영상의 압축율을 달리 설정할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 컨텐트 영상에 포함된 오브젝트의 움직임에 기초하여, 컨텐트 영상이 정지 영상인지 동영상인지를 판단할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(110)는 컨텐트 영상에 포함된 오브젝트의 움직임이 존재하는 경우, 해당 컨텐트 영상을 동영상으로 판단할 수 있고, 오브젝트의 움직임이 없는 경우, 해당 컨텐트 영상을 정지 영상으로 판단할 수 있다.
영상 전송 장치(100)의 프로세서(110)는 판단된 컨텐트 영상의 타입에 따른 압축율을 결정한다(S405).
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 판단된 컨텐트 영상의 타입이 정지 영상 타입인 경우, 컨텐트 영상의 압축율을 제1 압축율로 결정할 수 있다. 제1 압축율은 기본 압축율 일 수 있다.
예를 들어, 제1 압축율은 원본 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/4배 일 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 판단된 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 컨텐트 영상의 압축율 제2 압축율로 결정할 수 있다. 제2 압축율은 최소 압축율일 수 있다.
예를 들어, 제2 압축율은 원본 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/2배일 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 판단된 컨텐트 영상의 타입이 일반 동영상인 경우, 컨텐트 영상의 압축율을 제3 압축율로 결정할 수 있다. 제3 압축율을 최대 압축율 일 수 있다.
예를 들어, 제3 압축율은 원본 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/5배 내지 1/10배의 범위에 속한 비율일 수 있다.
영상 전송 장치(100)의 컨텐트 압축부(130)는 결정된 압축율에 기초하여, 컨텐트 영상을 압축한다(S407).
컨텐트 압축부(130)는 컨텐트 영상의 타입에 따라 결정된 압축율에 따라 컨텐트 영상을 압축할 수 있다.
영상 전송 장치(100)의 제1 무선 통신부(150)는 압축된 압축 컨텐트 영상을 영상 수신 장치(200)의 제2 무선 통신부(210)에 무선으로 전송한다(S409).
영상 수신 장치(200)의 컨텐트 복원부(230)는 수신된 압축 컨텐트 영상을 복원한다(S411).
일 실시 예에서, 컨텐트 복원부(230)는 압축된 컨텐트 영상의 데이터 크기를 원래의 데이터 크기로 복원할 수 있다.
컨텐트 복원부(230)는 컨텐트 영상의 압축을 해제할 수 있다. 이는, 디코딩 과정으로 명명될 수 있다.
영상 수신 장치(200)의 디스플레이(250)는 복원된 컨텐트 영상을 표시한다(S250).
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 정지 영상인 경우, 정지 영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 컨텐트 압축부(130)는 4k 120p의 해상도를 갖는 정지 영상을 1/4배의 비율로 압축할 수 있다.
4K 120p 해상도는 가로 해상도가 4k 픽셀을 갖는 차세대 고화질 해상도를 나타낼 수 있다.
또한, 정지 영상은 YCbCr(색공간)의 성분 비율이 4:4:4임을 가정한다.
YCbCr의 Y 성분은 휘도 성분이고, Cb 및 Cr은 색차 성분이다. YCbCr은 절대 색 공간이 아니며, RGB 정보를 인코딩하는 하나의 방식이다.
도 5에서 정지 영상의 Y 성분, Cb 성분, Cr 성분의 비율은 4:4:4임을 가정한다.
영상 전송 장치(100)의 제1 무선 통신부(150)는 1/4 배로 압축된 컨텐트 영상을 2채널로 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
즉, 제1 무선 통신부(150)에 포함된 제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 통신부(530) 각각은 1/4배로 압축된 L 영상(510) 및 R 영상(530)을 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
이 경우, L 영상(510) 및 R 영상(530) 각각은 4k 120p의 절반인 2K 120p의 해상도를 가질 수 있다. L 영상(510) 및 R 영상(530)은 해상도만 다른 동일한 영상일 수 있다.
영상 전송 장치(100)는 2채널 중 무선 품질이 더 좋은 환경에서, 압축된 컨텐트를 전송할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 일반 동영상인 경우, 일반 동영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 컨텐트 압축부(130)는 4k 120p의 해상도를 갖는 일반 영상을 1/10배의 비율로 압축할 수 있다.
또한, 일반 동영상은 YCbCr(색공간)의 성분 비율이 4:4:4임을 가정한다.
영상 전송 장치(100)의 제1 무선 통신부(150)는 1/10 배로 압축된 컨텐트 영상을 2채널로 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
즉, 제1 무선 통신부(150)에 포함된 제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 통신부(530) 각각은 1/10배로 압축된 L 영상(510) 및 R 영상(530)을 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
이 경우, L 영상(510) 및 R 영상(530) 각각은 4k 120p의 절반인 2K 120p의 해상도를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 품질에 따라 L 영상(510) 및 R 영상(530) 중 어느 하나의 영상만이 영상 수신 장치(200)에 전송될 수 있다.
영상 수신 장치(200)는 A 경로 및 B 경로 중 무선 품질이 더 좋은 경로를 선택할 수 있다. 영상 수신 장치(200)는 선택된 경로를 통해 컨텐트 영상(600)를 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 영상 수신 장치(200)는 패킷 에러를 검출하고, 검출된 패킷 에러에 기초하여, 무선 품질의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 영상 수신 장치(200)는 검출된 패킷 에러의 비율이 기 설정된 비율 이상인 경우, 무선 품질이 나쁜 것으로 판단할 수 있고, 검출된 패킷 에러의 비율이 기 설정된 비율 미만인 경우, 무선 품질이 좋은 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 영상 수신 장치(200)는 데이터 수신 감도를 이용하여, 무선 품질의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 영상 수신 장치(200)는 데이터 수신 감도가 일정 감도 이상인 경우, 무선 품질이 좋은 것으로 판단할 수 있고, 데이터 수신 감도가 일정 감도 미만인 경우, 무선 품질이 나쁜 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 영상 수신 장치(200)는 RF 신호의 세기를 이용하여, 무선 품질의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 영상 수신 장치(200)는 수신된 RF 신호의 세기가 기 설정된 세기 이상인 경우, 무선 품질이 좋은 것으로 판단할 수 있고, 기 설정된 세기 미만인 경우, 무선 품질이 나쁜 것으로 판단할 수 있다.
영상 수신 장치(200)는 무선 품질의 상태를 판단하고, A 경로 및 B 경로 중 무선 품질의 상태가 더 좋은 경로를 선택할 수 있다.
한편, 영상 수신 장치(200)는 무선 품질의 상태 정보를 영상 전송 장치(100)에 피드백 할 수 있다.
영상 전송 장치(100)는 수신된 무선 품질의 상태 정보에 기초하여, 컨텐트 영상의 압축율을 설정할 수 있다.
예를 들어, 영상 전송 장치(100)는 무선 품질의 상태가 나쁜 경우, 데이터 전송 rate를 낮추기 위해, 압축율을 높일 수 있다. 영상 전송 장치(100)는 무선 품질의 상태가 좋은 경우, 데이터 전송 rate를 높이기 위해 압축율을 낮출 수 있다.
무선 품질의 상태에 따른 채널(또는 경로) 설정은 도 5 및 도 7의 실시 예에서도 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 게임 동영상을 압축 및 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 컨텐트 압축부(130)는 4k 120p의 해상도를 갖는 게임 동영상(700)을 1/2배의 비율로 압축할 수 있다.
또한, 게임 동영상(700)은 YCbCr(색공간)의 성분 비율이 4:4:4임을 가정한다.
영상 전송 장치(100)의 제1 무선 통신부(150)는 1/10 배로 압축된 게임 동영상(700)을 2채널로 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
즉, 제1 무선 통신부(150)에 포함된 제1 무선 송신부(151) 및 제2 무선 통신부(530) 각각은 1/10배로 압축된 L 영상(710) 및 R 영상(730)을 영상 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.
이 경우, L 영상(710) 및 R 영상(730) 각각의 해상도는 원본 게임 동영상(700)의 해상도와 동일한 해상도인 4k 120p일 수 있다. 대신, 영상 전송 장치(100)는 컬러 서브 샘플링(Color Sub Sampling)을 이용하여, 원본 게임 동영상(700)을 1/2배로 압축할 수 있다.
게임 동영상와 같이, 영상의 반응 속도가 중요한 상황에서는, 압축 알고리즘 처리 속도가 낮아야 한다. 압축한 컨텐트 영상을 복원하는데 시간이 많이 소요된다면, 게임 동영상의 끊김 현상이 발생될 수 있기 때문이다.
이에, 영상 전송 장치(100)는 최소 압축 비율인 1/2배의 압축율로 게임 동영상(700)을 압축할 수 있다.
즉, 게임 동영상의 경우, 압축비보다, 데이터 지연(latency)의 문제가 사용자 입장에서 우선 시 되어야 하므로, 영상 전송 장치(100)는 컬러 서브 샘플링을 통해 압축율을 최소화시킬 수 있다.
컬러 서브 샘플링 방식에 대해서는 후술한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입을 판단하는 프로세서의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 영상 전송 장치(100)의 프로세서(110)는 영상 처리부(111), 모션 검출부(113) 및 APL 검출부(115)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(111)는 외부로부터 입력된 컨텐트 영상을 처리할 수 있다.
모션 검출부(113)는 처리된 컨텐트 영상에 포함된 오브젝트 및 오브젝트의 모션을 검출할 수 있다.
모션 검출부(113)는 모션 벡터를 이용하여, 오브젝트의 움직임이 존재하는지를 판단할 수 있다.
모션 검출부(113)는 오브젝트의 모션 벡터 값이 변화된 경우, 컨텐트 영상의 타입을 동영상으로 판단할 수 있다.
모션 검출부(113)는 오브젝트의 모션 벡터 값이 고정된 경우, 컨텐트 영상의 타입을 정지 영상으로 판단할 수 있다.
APL 검출부(115)는 주기적으로, 처리된 컨텐트 영상의 APL을 검출할 수 있다.
APL 검출부(115)는 주기적으로, 검출된 APL의 차이가 존재하는 경우, 컨텐트 영상의 타입을 동영상으로 판단할 수 있다.
APL 검출부(115)는 주기적으로, 검출된 APL의 차이가 존재하지 않는 경우, 컨텐트 영상의 타입을 정지 영상으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 모션 검출부(113) 및 APL 검출부(115) 중 하나만을 포함할 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 모션 검출부(113) 및 APL 검출부(115)는 프로세서(110)와 별도로 구성될 수도 있다.
컨텐트 압축부(130)는 모션 검출부(113) 또는 APL 검출부(115)의 검출 결과에 따라 압축율을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 영상 전송 장치(100)는 영상 전송 장치(100)에 연결된 소스에 따라 적응적으로, 압축율을 변경할 수 있다.
예를 들어, 영상 전송 장치(100)에 PC가 연결되어, PC 영상을 수신하는 경우, 영상 전송 장치(100)는 PC 영상을 정지 영상으로 판단하고, PC 영상의 압축율을 제1 압축율로 조절할 수 있다.
또 다른 예에서, 영상 전송 장치(100)에 게임기가 연결되어, 게임 영상을 수신하는 경우, 영상 전송 장치(100)는 게임 영상의 압축율을 제2 압축율로 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 동영상의 타입을 판단하는 영상 전송 장치의 프로세서의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
프로세서(110)는 외부 입력 검출부(117), 모드 검출부(119)를 포함할 수 있다.
외부 입력 검출부(117)는 영상 전송 장치(100)에 외부 기기가 연결되었는지를 판단할 수 있다. 외부 입력 검출부(117)는 핫 플러그(hot plug) 기능을 이용하여 영상 전송 장치(100)에 외부 기기가 연결되었음을 검출할 수 있다.
외부 입력 검출부(117)는 외부 인터페이스 단자(예를 들어, HDMI 단자)에 외부 기기가 연결되었음을 검출할 수 있다.
모드 검출부(119)는 외부 인터페이스를 통해 어떠한 외부 기기가 연결되었는지를 검출할 수 있다. 즉, 모드 검출부(119)는 외부 기기의 타입을 검출할 수 있다.
모드 검출부(119)는 영상 수신 장치(200)의 디스플레이(250) 상에 표시된 외부 입력 목록을 통해 PC 입력이 선택된 경우, PC가 연결된 것으로 판단할 수 있다.
모드 검출부(119)는 영상 수신 장치(200)의 디스플레이(250) 상에 표시된 UI 메뉴 상에서, 게임 모드를 선택하는 요청을 수신한 경우, 게임기가 연결된 것으로 판단할 수 있다.
영상 전송 장치(100)에 PC가 연결된 경우를 PC 입력 모드라 하고, 게임기가 연결된 경우를 게임 모드라 명명한다.
모드 검출부(119)는 PC가 연결된 경우, 외부 입력 모드를 PC 입력 모드로 검출할 수 있고, 게임기가 연결된 경우, 외부 입력 모드를 게임 모드로 검출할 수 있다.
컨텐트 압축부(130)는 PC 입력 모드의 경우, 컨텐트 영상의 압축율을 제1 압축율 또는 제3 압축율로 결정할 수 있다.
즉, PC 입력 모드라 하더라도, 컨텐트 압축부(130)는 PC를 통해 입력된 영상이 정지 영상인 경우, 컨텐트 영상의 압축율을 제1 압축율로 결정하고, PC를 통해 입력된 영상이, 일반 동영상인 경우, 컨텐트 영상의 압축율을 제3 압축율로 결정할 수 있다.
PC를 통해 입력된 영상의 타입에 대한 판단은 도 8의 실시 예가 사용될 수 있다.
컨텐트 압축부(130)는 게임 모드의 경우, 컨텐트 영상의 타입을 게임 동영상으로 판단하고, 컨텐트 영상의 압축율을 제2 압축율로 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 컬러 서브 샘플링을 통해 게임 동영상을 압축하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 컨텐트 압축부(130)는 색 공간 변환부(1010), 다운 샘플링부(1030) 및 RGB 변환부(1050)를 포함할 수 있다.
색 공간 변환부(1010)는 컨텐트 영상의 RGB 데이터를 색 공간(YCbCr) 데이터로 변환할 수 있다.
다운 샘플링부(1030)는 변환된 색 공간 데이터를 다운 샘플링 할 수 있다.
예를 들어, 다운 샘플링부(1030)는 색 공간 데이터가 4:4:4(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 4:2:2 포맷으로 다운 샘플링 할 수 있다.
다운 샘플링은 컬러 서브 샘플링이라 명명될 수 있다.
다운 샘플링은 사람의 눈은 밝기의 변화에 비해, 색상의 변화에 둔감하다는 특성을 이용하여, 밝기 데이터와 색상 데이터를 분리하여, 별도로 부호화하는 방식일 수 있다.
더 구체적으로, 다운 샘플링은 밝기 데이터를 유지하고, 색상 데이터의 데이터 크기를 감소시키는 과정일 수 있다.
즉, 다운 샘플링부(1030)는 색 공간 데이터가 4:4:4(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 4:2:2 포맷으로 색상 데이터의 비율을 낮추어, 샘플링 할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 다운 샘플링부(1030)는 색 공간 데이터가 4:2:2(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 4:2:0 포맷으로 다운 샘플링 할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 다운 샘플링부(1030)는 색 공간 데이터가 4:4:4(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 4:2:0 포맷으로 다운 샘플링 할 수 있다.
RGB 변환부(1050)는 다운 샘플링된 색 공간 데이터를 다시, RGB 데이터로 변환할 수 있다.
변환된 RGB 데이터는 영상 전송 장치(100)의 제1 무선 통신부(150)를 통해 영상 수신 장치(200)에 전송될 수 있다.
색 공간 변환부(1010), 다운 샘플링부(1030) 및 RGB 변환부(1050)는 영상 전송 장치(100)의 프로세서(110)에 포함될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 컬러 서브 샘플링을 통해 게임 동영상을 복원하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 영상 수신 장치(200)의 컨텐트 복원부(230)는 색 공간 변환부(1110), 업 샘플링부(1130), RGB 변환부(1150)를 포함할 수 있다.
색 공간 변환부(1110)는 영상 전송 장치(100)로부터 수신된 RGB 데이터를 색 공간 데이터로 변환할 수 있다. 영상 전송 장치(100)로부터 수신된 RGB 데이터는 다운 샘플링된 데이터일 수 있다.
업 샘플링부(1130)는 변환된 색 공간 데이터를 업 샘플링 할 수 있다. 업 샘플링은 다운 샘플링의 반대 작업일 수 있다.
구체적으로, 업 샘플링은 색상 데이터의 크기를 원래의 크기대로 복원하는 과정일 수 있다.
예를 들어, 업 샘플링부(1130)는 색 공간 데이터가 4:2:2(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 원래의 비율인 4:4:4 포맷으로 업 샘플링 할 수 있다.
업 샘플링부(1130)는 색 공간 데이터가 4:2:0(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 원래의 비율인 4:2:2 포맷으로 업 샘플링 할 수 있다.
또 다른 예로, 업 샘플링부(1130)는 색 공간 데이터가 4:2:0(Y 성분, Cb 성분 및 Cr 성분의 비율) 포맷을 가질 경우, 원래의 비율인 4:4:4 포맷으로 업 샘플링 할 수 있다.
RGB 변환부(1150)는 업 샘플링된 색 공간 데이터를 RGB 데이터로 변환할 수 있다.
영상 수신 장치(200)의 디스플레이(250)는 변환된 RGB 데이터를 이용하여, 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
상기와 같이 설명된 영상 전송 장치는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

  1. 영상 전송 장치에 있어서,
    외부로부터 입력된 컨텐트 영상의 타입을 판단하고, 판단된 컨텐트 영상의 타입에 따른 압축율을 결정하는 프로세서;
    결정된 압축율에 기초하여, 상기 컨텐트 영상을 압축하는 압축부; 및
    압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치에 무선으로, 전송하는 무선 통신부를 포함하는
    영상 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨텐트 영상의 타입이 정지 영상인 경우, 상기 컨텐트 영상의 압축율을 제1 압축율로 결정하는
    영상 전송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨텐트 영상의 타입이 일반 동영상인 경우, 상기 컨텐트 영상의 압축율을 제2 압축율로 결정하고,
    상기 제2 압축율은 상기 제1 압축율보다 더 높은
    영상 전송 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨텐트 영상의 타입이 게임 동영상인 경우, 상기 컨텐트 영상의 압축율을 제3 압축율로 결정하고,
    상기 제3 압축율은 상기 제1 압축율보다 더 낮은
    영상 전송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨텐트 압축부는
    상기 게임 동영상의 RGB 데이터를 색 공간 데이터로 변환하고, 변환된 색 공간 데이터의 크기를 컬러 서브 샘플링 기법을 통해 낮추고, 데이터 크기가 낮추어진 색 공간 데이터를 다시, RGB 데이터로 변환하는
    영상 전송 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 압축율은 상기 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/4배이고, 상기 제2 압축율은 상기 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/5배 내지 1/10배의 범위인
    영상 전송 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3 압축율은 상기 컨텐트 영상의 데이터 크기의 1/2배인
    영상 전송 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨텐트 영상에 포함된 오브젝트의 모션 벡터 값을 검출하고, 검출된 모션 벡터 값의 변화가 존재하는 경우, 상기 컨텐트 영상의 타입을 동영상으로 판단하고,
    상기 검출된 모션 벡터 값의 변화가 존재하지 않는 경우, 상기 컨텐트 영상의 타입을 정지 영상으로 판단하는
    영상 전송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨텐트 영상에 대한 평균 화상 레벨(Average Picture Level)의 피크 값의 차이를 검출하고, 검출된 피크 값의 차이가 존재하는 경우, 상기 컨텐트 영상의 타입을 동영상으로 판단하고,
    상기 검출된 피크 값의 차이가 존재하지 않는 경우, 상기 컨텐트 영상의 타입을 정지 영상으로 판단하는
    영상 전송 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신부는
    상기 압축된 컨텐트 영상을 상기 영상 수신 장치에 2채널로 전송하기 위한 제1 무선 송신부 및 제2 무선 송신부를 포함하는
    영상 전송 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 영상 수신 장치로부터 무선 품질에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여, 상기 무선 품질을 판단하고,
    상기 2채널 중 상기 무선 품질이 더 좋은 채널을 통해 상기 압축된 컨텐트 영상을 상기 영상 수신 장치에 전송하는
    영상 전송 장치.
  12. 영상 전송 장치에 있어서,
    외부 기기로부터 컨텐트 영상을 수신하는 외부 인터페이스;
    상기 외부 기기의 타입을 판단하고, 판단된 외부 기기의 타입에 따른 압축율을 결정하는 프로세서;
    결정된 압축율에 기초하여, 상기 컨텐트 영상을 압축하는 압축부; 및
    압축된 컨텐트 영상을 영상 수신 장치에 무선으로, 전송하는 무선 통신부를 포함하는
    영상 전송 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 외부 기기가 PC인 경우, 상기 컨텐트 영상의 압축율을 제1 압축율로 결정하는
    영상 전송 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 외부 기기가 게임기인 경우, 상기 컨텐트 영상의 압축율을 제2 압축율로 결정하고,
    상기 제2 압축율은 상기 제1 압축율보다 낮은
    영상 전송 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 컨텐트 압축부는
    상기 외부 기기가 게임기이고, 상기 게임기로부터 수신된 게임 동영상의 RGB 데이터를 색 공간 데이터로 변환하고, 변환된 색 공간 데이터의 크기를 컬러 서브 샘플링 기법을 통해 낮추고, 데이터 크기가 낮추어진 색 공간 데이터를 다시, RGB 데이터로 변환하는
    영상 전송 장치.
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