KR20230050256A

KR20230050256A - 데이터 부호화 방법 및 부호기와 데이터 복호화 방법

Info

Publication number: KR20230050256A
Application number: KR1020220128113A
Authority: KR
Inventors: 알리아잠 압바스파르
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2022-10-06
Publication date: 2023-04-14
Also published as: TW202324040A; US20230108230A1; JP2023055683A; CN115941116A; EP4164131A1; US11764805B2

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 부호화 방법은, 제1 입력 워드와 제2 입력 워드를 포함하는 복수의 입력 워드를 포함하는 입력 데이터를 수신하는 단계, 적어도 상기 제1 입력 워드에 기초한 제1 변환 워드와 상기 제1 변환 워드 및 상기 제2 입력 워드에 기초한 제2 변환 워드를 포함하는 복수의 변환 워드를 생성하는 단계, 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값을 식별하는 단계, 그리고 상기 키 값 및 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

데이터 부호화 방법 및 부호기와 데이터 복호화 방법 {DATA ENCODING METHOD, ENCODER, AND DATA DECODING METHOD}

본 발명은 데이터 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 데이터 부호화 방법 및 부호기와 데이터 복호화 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2021년 10월 6일에 미국 특허청에 출원한 미국 특허출원번호 제63/252,948호(발명의 명칭: TRANSITION ENCODING METHOD WITH REDUCED ERROR PROPAGATION)를 우선권 주장하며, 여기에 인용함으로써 이 출원의 전체 내용을 본원에 포함한다.

일반적으로 직렬 데이터 통신은 유선 통신 시스템, 광섬유 통신 시스템뿐 아니라 무선 통신 시스템에도 통상적으로 사용된다. 디지털 데이터의 직렬 통신에서, 송신기가 데이터 스트림과 함께 클록 신호를 송신하지 않을 때는, 수신기가 데이터 스트림에 들어 있는 시간 정보를 사용하여 클록을 재생하여야 한다. 직렬 데이터 스트림에서 시간 정보를 추출하는 과정은 클록 복구라고 알려져 있고, 수신기 회로가 전송된 심볼을 복호화할 때 중요하다.

전송된 데이터를 변경하여 데이터 스트림 내에 충분한 수의 전이가 존재하도록 함으로써 수신기에서의 클록 복구에 도움을 줄 수 있다. 달리 말하면, 최악의 경우인 전이 없는 런-길이가 제한되어야 한다. 전이를 자주 발생시키기 위해서, 송신기는 전이 부호화 알고리즘을 사용하여 전이가 주기적으로 일어나도록 원래 데이터(raw data)를 부호화할 수 있다.

배경 기술 항목에서 설명한 앞서의 정보는 본 발명의 이해를 높이기 위한 것일 뿐이며, 당업자에게 이미 알려진 종래 기술을 이루지 않는 정보를 포함할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전송 스트림을 부호화하여 수신기에서의 클록 복구를 가능하게 하는 시스템 및 방법에서 오류 전파를 줄이는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 송신기는 키 값을 사용하여 데이터 스트림을 부호화하기 전에 데이터 스트림을 전처리한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 수신기는 수신한 부호화 스트림에서 연속하는 부호화 워드에 이진 XOR 연산을 적용함으로써 부호화 스트림을 복호화한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 입력 워드는 (i-1) 번째 입력 워드이고, 상기 제2 입력 워드는 i 번째 입력 워드이며, i는 1보다 큰 정수이며, 상기 제1 변환 워드는 (i-1) 번째 변환 워드이고, 상기 제2 변환 워드는 i 번째 변환 워드일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 변환 워드를 생성하는 단계는, 상기 제1 변환 워드를 상기 제1 입력 워드로서 생성하는 단계, 그리고 상기 제2 입력 워드 및 상기 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 변환 워드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 변환 워드를 생성하는 단계는, 상기 제1 입력 워드 및 상기 복수의 변환 워드 중 이전 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제1 변환 워드를 생성하는 단계, 그리고 상기 제2 입력 워드 및 상기 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 변환 워드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 입력 워드의 비트 길이는 상기 제1 변환 워드의 비트 길이와 동일할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 변환 워드의 비트 길이는 상기 복수의 부호화 워드 중 하나의 부호화 워드의 비트 길이와 동일할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 키 값은 상기 복수의 변환 워드 중 하나와 동일한 비트 길이를 가지며, 상기 복수의 변환 워드 중 어느 것과도 동일하지 않을 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 부호화 워드는 제1 부호화 워드 및 제2 부호화 워드를 포함하며, 상기 제1 부호화 워드는 적어도 상기 키 값에 기초하고 상기 제2 부호화 워드는 상기 키 값 및 상기 제1 변환 워드에 기초할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계는, 상기 제1 부호화 워드를 상기 키 값으로서 생성하는 단계, 그리고 상기 제1 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 부호화 워드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계는, 상기 제1 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제1 부호화 워드를 생성하는 단계, 그리고 상기 제2 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 부호화 워드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, { y ₁, y ₂, … , y _N }로 표기되는 상기 복수의 변환 워드는 { x ₁, x ₂^x ₁, … , x _N^…^x ₂^x ₁ }로 표현되고, { x ₁, x ₂, … , x _N }는 상기 복수의 입력 워드를 나타내고, N은 2보다 큰 정수이고, ^는 이진 XOR 연산을 기호화한 것일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 변환 워드는 { D , y ₁^D, y ₂^D, … , y _N^D }로 표현되고, D는 상기 키 값을 나타낼 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 부호화 방법은, 상기 복수의 부호화 데이터를 포함하는 전송 데이터를 통신 채널을 통하여 수신기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 부호화용 전이 부호기는, 프로세서, 그리고 상기 프로세서에 종속되며 명령(instruction)을 저장하는 프로세서 메모리를 포함하며, 상기 프로세서가 상기 명령을 수행하면 상기 프로세서는, 제1 입력 워드와 제2 입력 워드를 포함하는 복수의 입력 워드를 포함하는 입력 데이터를 수신하고, 적어도 상기 제1 입력 워드에 기초한 제1 변환 워드와 상기 제1 변환 워드 및 상기 제2 입력 워드에 기초한 제2 변환 워드를 포함하는 복수의 변환 워드를 생성하고, 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값을 식별하고, 상기 키 값 및 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 복수의 부호화 워드를 생성한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 전송 데이터 복호화 방법은, 제1 부호화 워드 및 제2 부호화 워드를 포함하는 복수의 부호화 워드를 포함하는 전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고 상기 제1 및 제2 부호화 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 복수의 복호화 워드 중 제1 복호화 워드를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 부호화 워드는 연속하는 워드일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 부호화 워드는 { D , y ₁^D, y ₂^D, … , y _N^D }로 표현되며, { y ₁, y ₂, … , y _N }는 복수의 변환 워드를 나타내고, D는 상기 복수의 부호화 워드를 부호화하는 데 사용되는 키 값을 나타내고, ^는 상기 이진 XOR 연산을 기호화한 것일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복수의 변환 워드는 { x ₁, x ₂^x ₁, … , x _N^…^x ₂^x ₁ }로 표현되며, { x ₁, x ₂, … , x _N }는 상기 복수의 복호화 워드를 나타내고, 상기 N은 2보다 큰 정수일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 부호화 워드의 비트 길이는 상기 제1 복호화 워드의 비트 길이와 동일할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 전송 데이터를 수신하는 단계는, 상기 전송 데이터를 통신 채널을 통하여 송신기로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 입력 워드를 전처리함으로써 오류 발생으로 인한 전파를 줄일 수 있다.

도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 직렬 데이터 통신 시스템의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 직렬 데이터 통신 시스템의 송신기/수신기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 다수의 워드로 분할된 패킷을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 부호화 과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 복호화 과정을 나타낸다.

이제 뒤에서 설명할 상세한 설명은 직렬 통신에서의 데이터 전이 부호화/복호화 시스템 및 방법의 실시예에 관한 것으로서, 본 발명에 의하여 구현 또는 이용될 유일한 형태를 나타내는 것은 아니다. 이제 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 그러나 서로 다른 실시예에서 구현되는 것과 동일한 또는 균등한 기능과 구조도 본 발명의 범위 내에 포함된다. 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

관련 기술로서, 런-길이 제한 전송을 달성하기 위하여, 송신기는 입력 데이터 전송을 위한 부호화(된) 워드로 변환할 수 있는데, 이는 입력 데이터에 기초하여 키를 정의하고, 그 키를 사용하여 각 워드를 부호화하고, 부호화(된) 워드들과 함께 그 키를 수신기에 전송함으로써 가능하다. 부호화된 데이터는 소기의 런-길이 제한을 가지고 있다. 다시 수신기는 전송 데이터 내의 키를 식별하고 이를 사용하여 수신한 부호화 워드를 복호화하여 원본 입력 데이터를 얻는다. 그러나 (예를 들어 손실성/잡음성 통신 채널로 인하여) 식별된 키에 오류가 있다면, 그 키로 부호화된 모든 워드가 부정확하게 복호화될 수 있다. 그 결과, 식별된 키의 오류가 복호화된 워드까지 전파되어 수신 데이터의 많은 워드들에 오류를 일으킬 수 있다. 이는 데이터의 재전송을 필요로 하게 하고 송신기-수신기 시스템의 전체 전송률을 떨어뜨릴 수 있다.

이러한 오류 전파를 완화하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에서는 송신기가 주행(running) XOR 연산 또는 누적(accumulative) XOR 연산으로 입력 데이터의 워드를 전처리하고 전처리(된) 워드에 키 값을 적용하여 부호화(된) 워드를 생성하는 전이 부호기를 포함한다. 부호화 워드는 수신기에 전송되고, 수신기는 한 번에 두 개의 연속하는 부호화 워드에 XOR 연산을 차례로 수행함으로써 수신한 부호화 워드를 복호화하여 원본 입력 워드를 구한다. 이런 방법을 사용하면, 키 값 또는 다른 수신한 부호화 워드 내의 오류가 기껏해야 두 개의 워드에만 오류를 발생시킬 수 있다. 그러므로 관련 기술과 달리, 오류가 부호화 워드의 사슬로 전파되지 않는다.

도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 직렬 데이터 통신 시스템(1)의 블록도이다. 도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 직렬 데이터 통신 시스템(1)의 송신기/수신기의 블록도이다.

도 1a를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 직렬 데이터 통신 시스템(1)은 송신기(10), 통신 채널(즉, 직렬 통신 채널)(15) 및 수신기(20)를 포함한다. 송신기(10)는 입력 데이터 스트림에 압축을 수행하거나 부호화를 수행하여 통신 채널(15)을 통하여 수신기(20)에 전송할 전송 데이터를 생성하는 데이터 압축기 및/또는 부호기(12)를 포함할 수 있다. 수신기(20)는 수신기(20)가 수신한 데이터 스트림에 압축 해제 또는 복호화를 수행하여 입력 데이터 스트림을 복구하는 데이터 압축 해제기 및/또는 복호기(22)를 포함할 수 있다. 수신기(20)는 또한 클록 복구 회로(24)를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 송신기(10)는 전이 부호기(100)를 포함하며, 전이 부호기(100)는 전이가 적어도 특정 주파수에 따라 발생하도록 함으로써 전송 데이터 스트림을 부호화하는데, 여기에서 특정 주파수는 수신기(20)가 통신 채널(15)을 통하여 전송된 (예를 들어, 전이 부호화된) 부호화 데이터 스트림으로부터 클록 신호를 추출할 수 있도록 하는 주파수이다. 즉, 전이 부호기(100)는 부호화 데이터 스트림의 런-길이를 제한한다.

도 1b에 도시한 것처럼, 송신기(10)와 수신기(20)의 구성 요소가 수행하는 동작은 "처리 회로" 또는 "처리기" 또는 "프로세서"(30)로 구현될 수 있다. "처리 회로"는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 사용하여 구현할 수 있다. 처리 회로는 예를 들면, 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 범용 또는 전용 중앙 처리 장치(CPU), 디지털 신호 처리기(DSP), 그래픽 처리 장치(GPU), FPGA 등의 프로그램가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 처리 회로에서 각각의 함수는 그 기능을 수행하는 유선 하드웨어 또는 비순간(non-transitory) 저장 매체에 저장된 명령을 수행하는 CPU 등의 범용 하드웨어로 수행될 수 있다. 처리 회로는 하나의 인쇄 배선 기판(PWB: printed wiring board)에 제작되거나 서로 연결된 PWB에 분산 배치될 수 있다. 처리 회로는 다른 처리 회로를 포함할 수 있는데, 예를 들면 PWB 상에서 서로 연결된 FPGA와 CPU를 포함할 수 있다. 프로세서(30)에 종속된 프로세서 메모리(32)는 명령을 포함할 수 있으며, 프로세서(30)는 이 명령을 실행하면 도 1a, 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명한 동작을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 다수의 워드로 분할된 패킷을 나타낸다.

도 1a 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에서는, 전이 부호기(100)가 [데이터 압축기 및/또는 부호기(12)에 의하여 압축/부호화되었거나 그렇지 않은] 입력 데이터를 다수의 입력 데이터 패킷(보기: 비트 스트림)으로 분할한다. 각 입력 데이터 패킷(입력 패킷이라고도 함)은 N 개의 워드/디지트(word/digit)로 분할되며, 각 워드/디지트는 q 개의 비트를 포함한다. 따라서 데이터 패킷(X)은 다음과 같이 표현할 수 있다.

여기에서 x _1, x _{2, ...,} x _N 은 입력 패킷을 이루는 N 개의 워드/디지트를 나타내고, 이들 각각은 0과 2^q-1 사이의 값을 가진다. 도 2의 예에서, 각 워드는 6 비트를 포함하고(즉, q = 6), [0:63] 범위의 값을 가진다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 각 워드가 어떠한 비트 수(보기: 8 비트)라도 가질 수 있다.

전이 부호기(100)는 각 워드를 부호화/스크램블(scramble)하여 각 워드/디지트에 전이를 확보하고 전송된 데이터의 런-길이를 소기의 값으로 한정한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 전이 부호기(100)는 입력 데이터 패킷을 전처리하여 복수의 변환(된) 워드(y ₀, y ₁,… y _N)를 포함하는 변환(된) 패킷(Y)을 생성하는데, 변환 워드 각각은 0에서 2^q-1 사이의 값을 가진다. 각 변환 워드(y)는 하나 이상의 입력 워드(x)에 기초할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서는, 전이 부호기(100)가 입력 워드에 주행 XOR 연산 또는 누적 XOR 연산을 적용하여 변환 워드를 생성한다. 변환 워드(y _i)(i는 1보다 큰 정수)는 다음과 같이 표현할 수 있다.

여기에서 기호 ^는 이진 XOR 연산을 기호화한 것이고, y ₁ = x ₁. 따라서 변환 패킷(XOR 누적 패킷이라고도 함)은 다음과 같이 표현될 수 있다.

전이 부호기(100)는 이어 각각의 변환 워드와 다른 값을 식별함으로써 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값(D)을 결정한다. 예를 들면, 전이 부호기(100)는 변환 워드와 동일한 비트 길이를 가지는 워드의 모든 가능한 이진 값을 열거하고, 각 이진 값을 각 변환 워드와 비교한 다음, 각 변환 워드와 다른 제1 이진 값을 키 값으로 선택할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 키 값을 결정하는 데 어떠한 적절한 방법도 사용할 수 있다. 여기에서, 키 값은 변환 워드 및 입력 워드와 동일한 비트 수(보기: 비트 길이)를 가진다.

전이 부호기(100)는 수신기(20)에 전송할 복수의 부호화 워드를 포함하는 부호화 패킷을 생성한다. 부호화 패킷은 키 값 및 변환 패킷에 기초한다. 본 발명의 한 실시예에서는, 각 부호화 워드는 대응 변환 워드와 키 값에 XOR 연산을 수행한 결과이다. 이와 같이, 부호화(된) 패킷(Z)은 다음과 같이 표현할 수 있다.

여기에서 D는 키 값을 나타낸다. 부호화 패킷이 부호화 워드뿐 아니라 키 값도 포함하므로 부호화 패킷의 워드 길이가 변환 패킷보다 1만큼 더 크다(즉, N+1 개의 워드를 포함한다). 수학식 4가 부호화 패킷의 첫 번째 워드를 키 값으로서 표현하고 있지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 부호화 패킷(Z)의 마지막 워드가 키 값이 될 수도 있고, 아니면 수신기(20)가 패킷 내의 키 값의 위치를 알고 있고 그에 따른 복호화가 수행되는 한 패킷 내의 적정한 어떤 위치라도 가능하다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 수신기(20)가 통신 채널(15)을 통하여 전송 데이터를 수신하면, 전이 복호기(200)는 수신한 부호화 워드 각각을, 부호화 워드의 대응 짝(corresponding pair)에 기초하여 복호화하고, { x' _1, x' _{2, ...,} x' _N+1 }로 표현되는 복호화(된) 패킷(X')을 생성한다. 본 발명의 한 실시예에서는, 복호화(된) 워드(x' _i)(i는 1 이상의 정수)가 다음과 같이 표현될 수 있다.

따라서, XOR 연산의 교환성(commutative property), 결합성(associative property) 및 자기 역원성(self-inverse property)을 이용하면,

따라서, 수신된 부호화 패킷이 어떤 오류에 의해서도 변질되지 않는다고 가정하면, 수신기(20)[보기: 전이 복호기(200)]는 수신된 부호화 패킷의 연속하는 워드에 XOR 연산을 수행함으로써 원본 입력 패킷을 복구할 수 있다. 그러나 수신기(20)에서 수신한 워드 중 어느 것에라도 오류가 있는 경우, 그 오류는 기껏해야 복호화 워드 두 개에 영향을 미치고, 사슬로는 전파되지 않아 다른 복호화 워드에 영향을 미치지 않는다. 예를 들면, 제1 부호화 값(z ₁), 즉, 키 값(D)이 오류로 인하여 제대로 수신되지 않는다면, 제1 복호화 워드(x' ₁)만 영향을 받을 것이며, 이 오류는 나머지 복호화 워드의 계산에 영향을 미치지 않는다. 이와 비슷하게, 제2 부호화 값(z ₂)에 오류가 있으면, 제2 부호화 값(z ₂)을 포함하는 제2 및 제3 복호화 워드(x' ₂, x' ₃)의 계산 또한 오류가 있을 것이다. 그러나 나머지 복호화 워드의 계산은 제2 부호화 값(z ₂)과 관련 없으므로 이 오류에 의하여 영향을 받지 않을 것이다.

그러므로 수학식 3으로 표현된 입력 워드를 전처리하고 복호화 동작을 수신한 두 개의 연속 워드로 줄임으로써, 직렬 데이터 통신 시스템(1)은 어떠한 하나의 오류라도 대응하는 두 개의 연속 부호화 워드로 고립시킬 수 있다. 이는 전송 중 키 값의 오류 발생이 수신 패킷 전체에 오류를 일으킬 수 있는 종래 기술과 대비된다. 또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 통신 시스템(1)은 전이 부호화 방식에 어떠한 오버헤드를 부가하지 않고도 이 소기의 효과를 달성한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 데이터 부호화 과정(300)을 나타낸다.

본 발명의 한 실시예에서는, 송신기(10)[보기: 전이 부호기(100)]는 제1 입력 워드와 제2 입력 워드를 포함하는 복수의 입력 워드(보기: x _1, x _{2, ...,} x _N)를 포함하는 입력 데이터를 수신한다(S302). 한 예에서는, 제1 입력 워드는 (i-1) 번째 입력 워드(x _i-1)이고 제2 입력 워드는 i 번째 입력 워드(x _i)일 수 있다(i는 1보다 큰 정수).

송신기(10)는 이어 제1 변환 워드와 제2 변환 워드를 포함하는 복수의 변환 워드를 생성한다(S304). 제1 변환 워드는 (i-1) 번째 변환 워드(y _i-1)이고 제2 입력 워드는 i 번째 변환 워드(y _i)일 수 있다. 제1 변환 워드는 적어도 제1 입력 워드에 기초할 수 있고, 제2 변환 워드는 제1 변환 워드 및 제2 입력 워드에 기초할 수 있다. 한 예에서 복수의 변환 워드 생성은, 제1 변환 워드를 제1 입력 워드로서 생성하고, 제2 입력 워드 및 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행하여 제2 변환 워드를 생성하는 것을 포함한다. 한 예에서 복수의 변환 워드 생성은, 제1 입력 워드 및 복수의 변환 워드 중 이전 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행하여 제1 변환 워드를 생성하고, 제2 입력 워드 및 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행하여 제2 변환 워드를 생성하는 것을 포함한다. 여기에서, 제1/제2 입력 워드의 비트 길이는 제1/제2 변환 워드의 비트 길이 및 제1/제2 부호화 워드의 비트 길이와 동일하다.

본 발명의 한 실시예에서는, 송신기(10)가 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값(D)을 결정하고(S306), 키 값 및 복수의 변환 워드에 기초하여 복수의 부호화 워드(보기: z ₁, z ₂, … , z _N )를 생성한다(S308). 한 예에서 키 값은 복수의 변환 워드 중 하나와 동일한 비트 길이를 가지며, 복수의 변환 워드 중 어느 것의 이진 값(또는 이진 보수)과도 맞지 않다. 복수의 부호화 워드는 적어도 키 값에 기초한 제1 부호화 워드 및 키 값과 제1 변환 워드에 기초한 제2 부호화 워드를 포함한다. 한 예에서 복수의 부호화 워드의 생성은, 제1 부호화 워드를 키 값으로 생성하고, 제1 변환 워드와 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 제2 부호화 워드를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서 복수의 부호화 워드의 생성은, 제1 변환 워드와 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 제1 부호화 워드를 생성하고, 제2 변환 워드와 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 제2 부호화 워드를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전송 데이터 복호화 과정(400)을 나타낸다.

본 발명의 한 실시예에서는, 수신기(20)가 복수의 부호화 워드를 포함하는 전송 데이터를 통신 채널(15)을 통하여 송신기(10)로부터 수신한다(S402). 부호화 워드는 제1 부호화 워드 및 제2 부호화 워드를 포함한다. 수신기(20)[보기: 전이 복호기(200)]는 복수의 복호화 워드를 생성한다(S404). 수신기(20)는 제1 및 제2 부호화 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 복수의 복호화 워드 중 제1 복호화 워드를 생성한다. 본 발명의 한 실시예에서는, 제1 및 제2 부호화 워드는 연속하는 워드이다. 제1 부호화 워드의 비트 길이는 제1 복호화 워드의 비트 길이와 같을 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면, XOR 누적 패킷의 전이 부호화는 수신기에서 부호화 워드의 차동 감지를 가능하게 한다. 전이 부호화 방법은 입력 워드에 누적 XOR 연산을 수행함으로써 입력 워드 패킷을 전처리한 다음 전이 키가 있는 XOR-기반 전이 부호화 기술을 사용하여 전송된 데이터 스트림에 전이를 확보한다. 수신기(20)의 전이 복호화 방식은 감지를 위하여 두 개의 연속 데이터의 XOR에 기초한다.

"제1", "제2", "제3" 등의 용어를 여러 가지 원소, 성분, 영역, 층, 부분 등에 사용하지만, 이들은 이런 수식어에 의하여 한정되지 않는다. 이러한 용어는 어떤 원소, 성분, 영역, 층, 부분을 다른 원소, 성분, 영역, 층, 부분과 구별하기 위하여 사용하는 것이며 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는다.

여기에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명할 목적으로 사용할 뿐이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에서 수를 특별히 언급하지 않으면 단수 또는 복수의 경우를 모두 포함한다. 어떤 특징, 단계, 동작, 부분, 성분 등을 "포함"한다는 표현은 해당 부분 외에 다른 특징, 단계, 동작, 부분, 성분 등도 포함할 수 있다는 것을 의미한다. "및/또는"이라는 표현은 나열된 것들 중 하나 또는 둘 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명할 때 사용하는 "수 있다"는 표현은 "본 발명의 하나 이상의 실시예"에 적용 가능하다는 것을 뜻한다. "예시적인"이라는 용어는 예 또는 도면을 나타낸다.

"사용", "이용" 등은 이와 유사한 다른 표현과 함께 비슷한 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예를 설명할 때 "수 있다(may)"는 표현의 사용은 발명의 하나 이상의 실시예와 관련된다. 또한 "예시의(exemplary)"라는 용어는 예를 나타내기 위한 것이다.

앞에서는 구체적인 실시예를 들어 상세하게 설명하였지만, 여기에서 설명한 실시예는 본 발명의 범위를 기재한 그대로 한정하기 위한 것이 아니다. 당업자라면 앞에서 설명한 결합 및 동작의 구조 및 방법을 다음 청구범위 및 그 등가물에 표현된 발명의 원리 및 범위에서 크게 벗어나지 않고 변경 또는 수정하는 것이 가능하다는 점을 알 수 있다.

1: 직렬 데이터 통신 시스템
10: 송신기
12: 데이터 부호기/압축기
15: 통신 채널
20: 수신기
22: 데이터 복호기/압축 해제기
24: 클록 복구 회로
30: 프로세서
32: 프로세서 메모리
100: 전이 부호기
200: 전이 복호기

Claims

제1 입력 워드와 제2 입력 워드를 포함하는 복수의 입력 워드를 포함하는 입력 데이터를 수신하는 단계,
적어도 상기 제1 입력 워드에 기초한 제1 변환 워드와 상기 제1 변환 워드 및 상기 제2 입력 워드에 기초한 제2 변환 워드를 포함하는 복수의 변환 워드를 생성하는 단계,
상기 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값을 식별하는 단계, 그리고
상기 키 값 및 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 제1 입력 워드는 (i-1) 번째 입력 워드이고, 상기 제2 입력 워드는 i 번째 입력 워드이며, i는 1보다 큰 정수이며,
상기 제1 변환 워드는 (i-1) 번째 변환 워드이고, 상기 제2 변환 워드는 i 번째 변환 워드인
입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 복수의 변환 워드를 생성하는 단계는,
상기 제1 변환 워드를 상기 제1 입력 워드로서 생성하는 단계, 그리고
상기 제2 입력 워드 및 상기 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 변환 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 복수의 변환 워드를 생성하는 단계는,
상기 제1 입력 워드 및 상기 복수의 변환 워드 중 이전 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제1 변환 워드를 생성하는 단계, 그리고
상기 제2 입력 워드 및 상기 제1 변환 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 변환 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 제1 입력 워드의 비트 길이는 상기 제1 변환 워드의 비트 길이와 동일한 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 제1 변환 워드의 비트 길이는 상기 복수의 부호화 워드 중 하나의 부호화 워드의 비트 길이와 동일한 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 키 값은 상기 복수의 변환 워드 중 하나와 동일한 비트 길이를 가지며, 상기 복수의 변환 워드 중 어느 것과도 동일하지 않은 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 복수의 부호화 워드는 제1 부호화 워드 및 제2 부호화 워드를 포함하며, 상기 제1 부호화 워드는 적어도 상기 키 값에 기초하고 상기 제2 부호화 워드는 상기 키 값 및 상기 제1 변환 워드에 기초하는 입력 데이터 부호화 방법.
제8항에서,
상기 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계는,
상기 제1 부호화 워드를 상기 키 값으로서 생성하는 단계, 그리고
상기 제1 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 부호화 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
제8항에서,
상기 복수의 부호화 워드를 생성하는 단계는,
상기 제1 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제1 부호화 워드를 생성하는 단계, 그리고
상기 제2 변환 워드 및 상기 키 값에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 상기 제2 부호화 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
{ y ₁, y ₂, … , y _N }로 표기되는 상기 복수의 변환 워드는,
{ x ₁, x ₂^x ₁, … , x _N^…^x ₂^x ₁ }
로 표현되고, { x ₁, x ₂, … , x _N }는 상기 복수의 입력 워드를 나타내고, N은 2보다 큰 정수이고, ^는 이진 XOR 연산을 기호화한 것인 입력 데이터 부호화 방법.
제11항에서,
상기 복수의 변환 워드는,
{ D , y ₁^D, y ₂^D, … , y _N^D }
로 표현되고, D는 상기 키 값을 나타내는 입력 데이터 부호화 방법.
제1항에서,
상기 복수의 부호화 데이터를 포함하는 전송 데이터를 통신 채널을 통하여 수신기에 전송하는 단계를 더 포함하는 입력 데이터 부호화 방법.
프로세서, 그리고
상기 프로세서에 종속되며 명령(instruction)을 저장하는 프로세서 메모리
를 포함하며,
상기 프로세서가 상기 명령을 수행하면 상기 프로세서는,
제1 입력 워드와 제2 입력 워드를 포함하는 복수의 입력 워드를 포함하는 입력 데이터를 수신하고,
적어도 상기 제1 입력 워드에 기초한 제1 변환 워드와 상기 제1 변환 워드 및 상기 제2 입력 워드에 기초한 제2 변환 워드를 포함하는 복수의 변환 워드를 생성하고,
상기 복수의 변환 워드에 기초하여 키 값을 식별하고,
상기 키 값 및 상기 복수의 변환 워드에 기초하여 복수의 부호화 워드를 생성하는
입력 데이터 부호화용 전이 부호기.
제1 부호화 워드 및 제2 부호화 워드를 포함하는 복수의 부호화 워드를 포함하는 전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고
상기 제1 및 제2 부호화 워드에 이진 XOR 연산을 수행함으로써 복수의 복호화 워드 중 제1 복호화 워드를 생성하는 단계
를 포함하는 전송 데이터 복호화 방법.
제15항에서,
상기 제1 및 제2 부호화 워드는 연속하는 워드인 전송 데이터 복호화 방법.
제15항에서,
상기 복수의 부호화 워드는,
{ D , y ₁^D, y ₂^D, … , y _N^D }
로 표현되며, { y ₁, y ₂, … , y _N }는 복수의 변환 워드를 나타내고, D는 상기 복수의 부호화 워드를 부호화하는 데 사용되는 키 값을 나타내고, ^는 상기 이진 XOR 연산을 기호화한 것인 전송 데이터 복호화 방법.
제17항에서,
상기 복수의 변환 워드는,
{ x ₁, x ₂^x ₁, … , x _N^…^x ₂^x ₁ }
로 표현되며, { x ₁, x ₂, … , x _N }는 상기 복수의 복호화 워드를 나타내고, 상기 N은 2보다 큰 정수인 전송 데이터 복호화 방법.
제15항에서,
상기 제1 부호화 워드의 비트 길이는 상기 제1 복호화 워드의 비트 길이와 동일한 전송 데이터 복호화 방법.
제15항에서,
상기 전송 데이터를 수신하는 단계는,
상기 전송 데이터를 통신 채널을 통하여 송신기로부터 수신하는 단계
를 포함하는 전송 데이터 복호화 방법.