特許 5969597 データ送信方法、データ受信方法、無線送信機及び無線受信機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969597

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】データ送信方法、データ受信方法、無線送信機及び無線受信機

(51)【国際特許分類】

   H04N 21/2343 20110101AFI20160804BHJP

   H04N 21/24 20110101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H04N21/2343

   H04N21/24

【請求項の数】12

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-512773(P2014-512773)

(86)(22)【出願日】2012年5月29日

(65)【公表番号】特表2014-519280(P2014-519280A)

(43)【公表日】2014年8月7日

(86)【国際出願番号】KR2012004224

(87)【国際公開番号】WO2012161556

(87)【国際公開日】20121129

【審査請求日】2013年11月26日

(31)【優先権主張番号】61/490,177

(32)【優先日】2011年5月26日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】パク，ソン−ボム

(72)【発明者】

【氏名】クォン，ヒョク−チュン

(72)【発明者】

【氏名】シャオ，フアイ−ロン

【審査官】 福西 章人

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２６５３９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／０７２８４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２１９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９４５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Huai-Rong Shao et al.，‘Progressive Transmission of Uncompressed Video over mmW Wireless’，IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC) 2010 proceedings，２０１０年 １月，p.1-5.，[検索日 2015.01.06]，ＵＲＬ，http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=5421614

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ２１／００−２１／８５８

Ｈ０４Ｎ １９／００−１９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像データを無線で送信する方法において、
所定サイズのピクセルブロックに含まれるピクセルそれぞれの輝度成分値及び色差成分値を獲得する段階と、
前記ピクセルブロックで、前記ピクセルの空間的な位置に基づいて、前記輝度成分値及び前記色差成分値が配置された複数個のパーティションを獲得する段階と、
前記映像データのデータ伝送率によって、前記複数個のパーティションを選択的に送信する段階と、を含み、
前記複数個のパーティションを獲得する段階は、前記輝度成分値及び前記色差成分値を分離し、それぞれ互いに異なるパーティションに配置する段階を含み、
前記輝度成分値は、ピクセルブロックにおいて前記輝度成分値が属したライン別に互いに異なるパーティションに配置されることを特徴とするデータ送信方法。

【請求項2】

前記データ送信方法は、前記映像データのデータ伝送率を低下させるために、少なくとも１つのパーティションをドロップさせる段階をさらに含み、
前記選択的に送信する段階は、前記複数個のパーティションのうち、ドロップされたパーティションを除いて送信する段階であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。

【請求項3】

前記ドロップする段階は、前記映像データが送信される無線チャネルの帯域幅に基づいて、前記ドロップされるパーティションの個数を段階的に増加させてドロップさせる段階であることを特徴とする請求項２に記載のデータ送信方法。

【請求項4】

前記ドロップする段階は、前記複数個のパーティションの重要度レベルに基づいて、前記重要度レベルが低いパーティションからドロップさせる段階であることを特徴とする請求項２に記載のデータ送信方法。

【請求項5】

映像データを無線で受信する方法において、
一部ピクセルの輝度成分値及び色差成分値のうち少なくとも一つがドロップされた前記映像データを受信する段階と、
前記受信された映像データに含まれたピクセルのデータ値を参照し、前記ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元する段階を含み、
前記受信された映像データは、ピクセルブロックに含まれた輝度成分値及び色差成分値が分離されて配置された複数個のパーティションのうち少なくとも一つがドロップされ、
前記輝度成分値は、ピクセルブロックにおいて前記輝度成分値が属したライン別に互いに異なるパーティションに配置されるデータ受信方法。

【請求項6】

前記受信する段階は、前記映像データのカラーフォーマット、及び前記ドロップされたパーティションに係わるインデキシング情報を前記映像データと共に受信し、
前記復元する段階は、前記インデキシング情報に基づいて、前記ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元することを特徴とする請求項５に記載のデータ受信方法。

【請求項7】

映像データを無線で送信する無線送信機において、
所定サイズのピクセルブロックに含まれるピクセルそれぞれの輝度成分値及び色差成分値を獲得し、前記ピクセルブロックで、前記ピクセルの空間的な位置に基づいて、前記輝度成分値及び前記色差成分値が配置された複数個のパーティションを獲得するピクセルパーティショニング・モジュールと、
前記映像データのデータ伝送率によって、前記複数個のパーティションを選択的に送信するデータ送信モジュールと、を含み、
前記ピクセルパーティショニング・モジュールは、前記輝度成分値及び前記色差成分値を分離し、それぞれ互いに異なるパーティションに配置し、
前記輝度成分値は、ピクセルブロックにおいて前記輝度成分値が属したライン別に互いに異なるパーティションに配置されることを特徴とする無線送信機。

【請求項8】

前記無線送信機は、前記映像データのデータ伝送率を低下させるために、少なくとも１つのパーティションをドロップさせるパーティションドロップ・モジュールをさらに含み、
前記データ送信モジュールは、前記複数個のパーティションのうちドロップされたパーティションを除いて送信することを特徴とする請求項７に記載の無線送信機。

【請求項9】

前記パーティションドロップ・モジュールは、前記映像データが送信される無線チャネルの帯域幅に基づいて、前記ドロップされるパーティションの個数を段階的に増加させてドロップさせることを特徴とする請求項８に記載の無線送信機。

【請求項10】

前記パーティションドロップ・モジュールは、前記複数個のパーティションの重要度レベルに基づいて、前記重要度レベルが低いパーティションからドロップさせることを特徴とする請求項８に記載の無線送信機。

【請求項11】

映像データを無線で受信する無線受信機において、
一部ピクセルの輝度成分値及び色差成分値のうち少なくとも一つがドロップされた前記映像データを受信するデータ受信モジュールと、
前記受信された映像データに含まれたピクセルのデータ値を参照し、前記ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元するデータ復元モジュールを含み、
前記受信された映像データは、ピクセルブロックに含まれた輝度成分値及び色差成分値が分離されて配置された複数個のパーティションのうち少なくとも一つがドロップされ、
前記輝度成分値は、ピクセルブロックにおいて前記輝度成分値が属したライン別に互いに異なるパーティションに配置される無線受信機。

【請求項12】

前記受信する段階は、前記映像データのカラーフォーマット、及び前記ドロップされたパーティションに係わるインデキシング情報を前記映像データと共に受信し、
前記復元する段階は、前記インデキシング情報に基づいて、前記ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元することを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信に係り、具体的には、映像データを伝送する通信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

映像の解像度が向上するにつれ、ＨＤ（high definition）映像を使用する電子装置の数が増加している。従来、ほとんどの装置は、装置間でデータ伝送が可能になるように、数Ｇｂｐｓ近辺の帯域幅が可能なＨＤ映像を小サイズに圧縮する。しかし、かような映像の圧縮及び圧縮復元において、一部映像情報が消失したり、あるいはピクチャの画質が劣化することがある。

【0003】

かような無線通信システムでは、映像ストリームが伝送される前に、連結設定及びチャネル帯域幅割り当てが行われる。十分な帯域幅が割り当てられ、ストリーム構成に対する制御を完了した後、映像ストリームが伝送されることが望ましい。しかし、同一のチャネル内で進行中である他の伝送によって、十分なチャネル帯域幅が確保され難い。また、無線チャネルの品質は、経時的に動的に変わる。特に、ビーム形成（beamformed）された伝送が行われる６０ＧＨｚ帯域無線チャネルでは、人の動きによっても、チャネルが影響を受けることがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明では、非圧縮映像データを構成するピクセルブロックに対して、ピクセル間の参照距離に基づいて、ピクセルドロップ（pixel dropping）を遂行することにより、映像データを伝送する過程で、データ伝送率（data rate）を低下させる方法及びその装置が提供される。

【0005】

また、ピクセルドロップが遂行された非圧縮映像データを受信し、ピクセルブロックごとにドロップされたピクセルを復元する方法及びその装置が提供される。また、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記技術的課題を解決するためのデータ送信方法は、所定サイズのピクセルブロックに含まれるピクセルそれぞれの輝度成分値及び色差成分値を獲得する段階、ピクセルブロックでのピクセルの空間的な位置に基づいて、輝度成分値及び色差成分値が配置された複数個のパーティションを獲得する段階、映像データのデータ伝送率によって、複数個のパーティションを選択的に送信する段階を含む。

【0007】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、データ送信方法は、映像データのデータ伝送率を低下させるために、少なくとも１つのパーティションをドロップさせる段階をさらに含み、選択的に送信する段階は、複数個のパーティションのうちドロップされたパーティションを除いて送信する段階であることを特徴とする。

【0008】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、ドロップする段階は、映像データが送信される無線チャネルの帯域幅に基づいて、ドロップされるパーティションの個数を段階的に増加させてドロップさせることを特徴とする。

【0009】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、ドロップする段階は、複数個のパーティションの重要度レベル（importance level）に基づいて、重要度レベルが低いパーティションからドロップさせることを特徴とする。

【0010】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、複数個のパーティションを獲得する段階は、輝度成分値及び色差成分値を分離し、それぞれ互いに異なるパーティションに配置することを特徴とする。

【0011】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、ピクセルブロックは、２ラインのピクセルライン及び２行のピクセル行で配置された４個のピクセルを含むことを特徴とする。

【0012】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、映像データのカラーフォーマット（color format）は、ＹＣｂＣｒ ４：４：４、ＹＣｂＣｒ ４：２：２及びＹＣｂＣｒ ４：２：０のうちいずれか一つであることを特徴とする。

【0013】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、複数個のパーティションの個数は、映像データのカラーフォーマットに基づいて決定されることを特徴とする。

【0014】

前記技術的課題を解決するためのデータ受信方法は、一部ピクセルの輝度成分値及び色差成分値のうち少なくとも一つがドロップされた映像データを受信する段階、並びに受信された映像データに含まれたピクセルのデータ値を参照し、ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元する段階を含む。

【0015】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、受信された映像データは、ピクセルブロックに含まれた輝度成分値及び色差成分値が分離されて配置された複数個のパーティションのうち少なくとも一つがドロップされたことを特徴とする。

【0016】

前記技術的課題を解決するための一実施形態によれば、受信する段階は、映像データのカラーフォーマット、及びドロップされたパーティションに対するインデキシング情報を映像データと共に受信して復元する段階は、インデキシング情報に基づいて、ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元することを特徴とする。

【0017】

前記技術的課題を解決するための無線送信機は、所定サイズのピクセルブロックに含まれるピクセルそれぞれの輝度成分値及び色差成分値を獲得し、ピクセルブロックでのピクセルの空間的な位置に基づいて、輝度成分値及び色差成分値が配置された複数個のパーティションを獲得するピクセルパーティショニング・モジュール、及び映像データのデータ伝送率によって、複数個のパーティションを選択的に送信するデータ送信モジュールを含む。

【0018】

前記技術的課題を解決するための無線受信機は、一部ピクセルの輝度成分値及び色差成分値のうち少なくとも一つがドロップされた映像データを受信するデータ受信モジュール、及び受信された映像データに含まれたピクセルのデータ値を参照し、ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元するデータ復元モジュールを含む。

【0019】

前記技術的課題を解決するための方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。

【発明の効果】

【0020】

本発明の実施形態によれば、画質の劣化なしにも、映像データを効率的に伝送することができる。また、非圧縮映像データの伝送にあたり、データ伝送率が無線チャネルの環境及び帯域幅に基づいて、段階的に調節される。

【0021】

また、ピクセルの輝度成分と色差成分とを分離して伝送し、非均等エラー訂正（ＵＥＰ：unequal error protection）などを介して、効率的にデータ伝送率を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態と係わって、無線チャネルを介して映像データを送受信する無線通信システムを図示したブロック図である。

【図2】本発明の他の実施形態と係わって、図１に図示された無線通信システムを図示したブロック図である。

【図3】二次元の非圧縮映像フレームをパーティショニングする本発明の一実施形態に係わる例示を図示する図面である。

【図4】無線送信機が映像データを送信する一実施例を図示したフローチャートである。

【図5】無線受信機が映像データを受信する一実施例を図示したフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態によって、４：４：４カラーフォーマットを有する映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程を図示した図面である。

【図7】本発明の一実施形態によって、４：２：２カラーフォーマットを有する映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程を図示した図面である。

【図8】本発明の一実施形態によって、４：２：０カラーフォーマットを有する映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程を図示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明で使われる用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当業者の意図または判例、新技術の出現などによって異なりもする。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたった内容とを基に定義されなければならない。

【0024】

明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載した「…部」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味して、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されたり、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合に具現される。

【0025】

以下、無線チャネルを介して送受信される映像データは、映像情報を示す複数個のピクセルを含む。ＷｉＧｉｇ（wireless gigabit alliance）標準規格によれば、無線チャネルの使用可能な帯域幅に基づいて、データ伝送率が動的に調節される非圧縮映像データのフォーマットをＷＳＰ（ＷｉＧｉｇ spatial processing）フォーマットであると命名している。非圧縮映像データのフォーマットがＷＳＰフォーマットであるか否かに係わる情報は、伝送されるパケットのフィーチャリスト・フィールド（FeatureList field）に含まれる。ＷＳＰフォーマットは、２Ｄ（two dimensional）映像データだけではなく、３Ｄ（three dimensional）映像データにも適用される。

【0026】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態によって、無線チャネル１０を介して、無線送信機１１から無線受信機１２に映像データを伝送する無線通信システムを図示するブロック図である。伝送される映像データのフォーマットは、ＷＳＰフォーマット、またはＷｉＧｉｇ以外の標準によって、あらかじめ設定された他のフォーマットでもある。

【0028】

無線送信機１１で、映像入力モジュール１３は、非圧縮映像を含むデータをさまざまな種類の有線または無線のインターフェースを介して、送信部１４に提供することができる。映像入力モジュール１３は、例えば、映像デコーダまたは非圧縮ＨＤ（high definition）映像記録部にもなる。

【0029】

送信部１４は、無線チャネル１０を介して、映像データを無線受信機１２内の受信部１５に伝達するために、ミリメートル波（ｍｍWave）無線技術を使用することができる。４８０ｐのようなさらに低い映像フォーマットのために、ＵＷＢ（ultra wide band）、または８０２．１１ｎのような他の無線技術が使用される。

【0030】

無線受信機１２の受信部１５は、受信された情報を、他の１つの有線または無線のインターフェースを介して、映像再生モジュール１６に提供することができる。映像再生モジュール１６は、例えば、ＨＤＴＶ（high-definition television）、モニタ、プロジェクタなどにもなる。

【0031】

無線送信機１１に含まれるピクセルパーティショニング・モジュール１１０は、映像データを伝送するために、ピクセルの輝度成分値及び色差成分値を複数個のパーティションに配置することができる。ピクセルの輝度成分及び色差成分が配置された複数個のパーティションを獲得する過程を、ピクセル・パーティショニング（pixel partitioning）過程という。

【0032】

映像データに含まれた複数個のピクセルは、それぞれ明度を示す輝度（Ｌｕｍａ）成分、及び彩度を示す色差（Ｃｈｒｏｍａ）成分のうち少なくとも一つを含む。ＹＣｂＣｒのカラーフォーマット（color format）を有する映像データにおいて、輝度成分は、「Ｙ」、色差成分は、「Ｃｂ」及び「Ｃｒ」と表現される。本発明の他の実施形態によれば、ＹＣｂＣｒカラーフォーマット以外にも、ＹＣｏＣｇカラーフォーマットを有する映像データが考慮される。ＹＣｏＣｇカラーフォーマットにおいて、色差成分は、「Ｃｏ」及び「Ｃｇ」と表現される。

【0033】

映像データのカラーフォーマットに係わる情報は、伝送されるパケットのコンポーネントコンフィギュレーション・フィールド（ComponentConfiguration field）に含まれる。コンポーネントコンフィギュレーション・フィールドは、ＹＣｂＣｒカラーフォーマットの場合、０ｂ０１を、ＹＣｏＣｇカラーフォーマットの場合、０ｂ１０を含んでもよい。

【0034】

ピクセルパーティショニング・モジュール１１０は、それぞれのピクセルに含まれる輝度成分値及び彩度成分値を獲得し、互いに異なる複数個のパーティションに配置する。ピクセルブロックに含まれる輝度成分値及び彩度成分値を、複数個のパーティションに分配する詳細な過程については、図６ないし図８で説明する。

【0035】

パーティションドロップ・モジュール１２０は、映像データのデータ伝送率を調節するために、映像データに含まれる複数個のパーティションに係わるデータ値のうち、選択された少なくとも１つのパーティションのデータをドロップ（drop）させることができる。送信部１４に含まれるパーティションドロップ・モジュール１２０は、伝送される映像データのデータ伝送率（data rate）が、無線チャネル１０の環境または帯域幅に比べて十分に低くなければ、段階的に（progressively）パーティションをドロップさせてデータ伝送率を低くすることができる。

【0036】

無線送信機１１は、データ伝送率が調節された映像データを、無線チャネル１０を介して、無線受信機１２に伝送するデータ送信モジュール１３０をさらに含んでもよい。

【0037】

無線受信機１２に含まれる受信部１５は、無線送信機１１と対応するように、無線通信のためのデータ受信モジュール１４０、及びデータ伝送率が調節される前の映像データを復元するために、パーティションドロップ・モジュール１２０の作業を逆行的に（regressively）遂行するデータ復元モジュール１５０を含んでもよい。

【0038】

図２は、本発明の一実施形態による無線チャネル１０を含む無線通信システムにおいて、データ伝送率を調節して映像データを伝送する実施形態をさらに詳細に図示した図面である。

【0039】

無線送信機１１の映像入力モジュール１３は、映像ストリームを、送信部１４内のＭＡＣ（media access control）階層１４Ｍで続けてストリーミングするアプリケーション＆ＰＡＬ（protocol adaptation layer）階層を含んでもよい。ＭＡＣ階層１４Ｍは、映像ストリームをＭＡＣパケットにパケット化し、無線チャネル１０を介して無線受信機１２に伝送するために、パケットをＰＨＹ（physical）階層１４Ｐに伝送することができる。

【0040】

無線受信機１２で、受信部１５内のＰＨＹ階層１５Ｐは、パケットを受信し、パケットをＭＡＣ階層１５Ｍに提供することができる。ＭＡＣ階層１５Ｍは、パケットをデパケット化（depacketizing）した後、映像再生モジュール１６に映像情報を提供することができる。映像再生モジュール１６は、アプリケーション＆ＰＡＬ階層を含んでもよい。

【0041】

本発明の一実施形態によれば、無線送信機１１のＭＡＣ階層１４Ｍでは、ピクセル・パーティショニングのためのピクセルブロック（pixel block）の大きさ及び形態に基づいて、映像入力モジュール１３によって提供された映像ストリームから、映像パケットを生成する。ＮｘＭと表現されるピクセルブロックは、Ｎラインのピクセルライン（pixel line）と、Ｍ行のピクセル行（pixel column）とを有する隣接した映像ピクセルの集合を意味することができる。

【0042】

図３は、複数個のピクセル２１の二次元的な非圧縮映像フレーム２０の例示を図示している。複数個のピクセル２１は、図面上で、シンボル（symbol）「Ｏ」によって表現される。

【0043】

本実施形態で、２ｘ２ピクセルブロック２２は、複数個のピクセル２４を４つのピクセル・パーティション２３（それぞれ、パーティション０、パーティション１、パーティション２、パーティション３）にマッピングさせるのに使用される。ピクセル・パーティション２３は、送信部１４のＭＡＣ階層１４Ｍでパケットに挿入され、送信部ＰＨＹ階層１４Ｐを経て、無線チャネル１０を介して、無線受信機１２に伝送される。受信部１５の受信部ＰＨＹ階層１５Ｐで受信されたパケットは、ＭＡＣ階層１５Ｍでデパケット化される。

【0044】

ピクセルブロック２２の大きさは、無線受信機１２のメモリバッファの容量、映像データのフォーマット及びコンテンツの種類によって決定される。例えば、チップ（chip）内のバッファ容量の制限によって、２列（row）の映像データがバッファリングされるならば、最大ピクセルブロック・サイズは、２ｘＭ（Ｍ＝１，２，３，…）にもなる。例えば、ピクセルブロック２２は、４個のピクセル２４を含む２ｘ２サイズを有することができる。

【0045】

また、コンテンツの種類、映像の解像度及びフォーマットが、ピクセルブロック２２のサイズ選択に影響を及ぼすことがある。一実施形態によれば、ピクセルブロック２２の大きさに係わる情報は、無線チャネル１０を介して伝送される映像データのBlockModeフィールドに保存される。

【0046】

一般的に、全体映像で、小さい部分を占めるピクセルブロック内のピクセルは、相対的に類似した値を有する可能性が大きい。また、類似した値を有するピクセルを処理するためのピクセルブロックの大きさは、映像の解像度に比例する。１９２０ｘ１０８０のような高解像度映像では、８ｘ８ピクセルブロック内のピクセルが、非常に類似した値を有するとうことが一般的である。しかし、８００ｘ６００のようなさらに低い解像度を有する映像では、一般的に、４ｘ４ピクセルブロック内のピクセルが類似した値を有し、８ｘ８は、ピクセルブロックの大きさとして、大きすぎる。ピクセルブロックに含まれるピクセルは、空間的に関連性を有する。

【0047】

ピクセルブロックの大きさは、無線受信機のメモリバッファの容量、映像データのフォーマット及びコンテンツの種類によって決定される。一実施形態によって、２ｘ２サイズを有するピクセルブロックの場合、ピクセルブロックは、２行のピクセル行と２ラインのピクセルラインとで配置された４個のピクセルを含む。

【0048】

ピクセルブロックの大きさに係わる情報は、無線チャネルを介して伝送される映像データのBlockModeフィールドに含まれる。すなわち、２ｘ２サイズであるピクセルブロックについて、映像データのBlockModeフィールドは、「２」のインデキシング情報を含んでもよい。または、映像データの解像度に基づいて、ピクセルブロックの大きさが既設定である。かような場合、ピクセルブロックの大きさ情報は、別途に伝送されず、送信側及び受信側で、解像度などに基づいて決定される。

【0049】

本発明の一実施形態によれば、実際に割り当てられた無線チャネル１０の帯域幅が、映像入力モジュール１３から伝送される映像ストリームに要求されるデータ伝送率を受容することができるのであれば、ピクセル・パーティショニング過程を介して獲得された全てのパーティションのデータ値が伝送される。しかし、無線チャネル１０の帯域幅が、要求されるデータ伝送率を受容することができなければ、データ伝送率を低くするために、段階的なレート調節（progressive rate adaptation）が行われる。

【0050】

図４は、本発明の一実施形態による無線送信機１１（図１）での段階的なデータ伝送率調節方法のフローチャートを図示している。図４に図示されたフローチャートでは、図１及び図２に図示された無線送信機１１、映像入力モジュール１３、送信部１４、ピクセルパーティショニング・モジュール１１０、パーティションドロップ・モジュール１２０及びデータ送信モジュール１３０で、時系列的に処理される段階によって構成される。

【0051】

図５では、本発明の一実施形態による無線受信機１２（図１）で受信した映像データを復元する方法のフローチャートを図示する。図５に図示されたフローチャートでも同様に、図１及び図２に図示された無線受信機１２、受信部１５、データ受信モジュール１４０、データ復元モジュール１５０及び映像再生モジュール１６で、時系列的に処理される段階によって構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、図１及び図２で図示された構成について、以上で記述された内容は、図４及び図５に図示されたフローチャートにも適用されるということが分かる。

【0052】

図４の段階４１０で、無線送信機１１は、ピクセルブロックの輝度成分値及び色差成分値を獲得する。すなわち、無線送信機１１は、ピクセルブロックに含まれるそれぞれのピクセルに対して、輝度成分値及び色差成分値を獲得する。

【0053】

一実施形態によれば、段階４１０で、ピクセルブロックに含まれるピクセルは、映像データのカラーフォーマットによって、輝度成分値及び色差成分値のうち少なくとも一つを含んでもよい。言い替えれば、２ｘ２サイズのピクセルブロックに含まれる４個のピクセルが有する輝度成分値及び色差成分値は、映像データのカラーフォーマットによって決定される。

【0054】

例えば、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットの映像データの場合、ピクセルブロックには、４個の輝度成分値及び８個の色差成分値が含まれる。すなわち、４個のピクセルそれぞれが、輝度成分値であるＹ値、色差成分値であるＣｂ値及びＣｒ値をいずれも含む。一方、ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットの映像データの場合、ピクセルブロックには、４個の輝度成分値及び２個の色差成分値だけが含まれる。すなわち、４個のピクセルそれぞれが、輝度成分値であるＹ値を含むのは、４：４：４カラーフォーマットと同一であるが、色差成分値は、１個のＣｂ値及び１個のＣｒ値だけが含まれる。

【0055】

段階４２０で、無線送信機１１は、獲得した輝度成分値及び色差成分値が配置された複数個のパーティションを獲得する。すなわち、ピクセル・パーティショニング過程が遂行される。ピクセル・パーティショニング過程で、ピクセルブロック内でそれぞれのピクセルの空間的位置に基づいて、輝度成分値及び色差成分値が配置される。

【0056】

例えば、輝度成分値のうち、最初のピクセルラインの輝度成分値が、最初のパーティションに、２番目のピクセルラインの輝度成分値が２番目のパーティションに配置され、４個の色差成分値は、それぞれの位置に基づいて、互いに異なる４個のパーティションに配置される。このように、輝度成分値及び色差成分値は、分離され、それぞれ互いに異なる複数個のパーティションに配置される。

【0057】

複数個のパーティションの個数は、段階４１０で説明したように、映像データのカラーフォーマットによって決定される。例えば、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットについては、６個のパーティションが獲得される。他のカラーフォーマットに係わる実施形態については、図６ないし図８で詳細に説明する。

【0058】

複数個のパーティションは、それぞれ重要度レベル（importance level）に係わる情報を含んでもよい。重要度レベルは、パーティションがドロップされる過程で、ドロップ順序を決定するのに利用される。パーティションごとに有する重要度レベルについては、図６ないし図８を介して、それぞれのカラーフォーマットごとに詳細に説明する。

【0059】

段階４３０で、無線チャネルの帯域幅が、映像データを伝送するに十分であるか否かを決定する。十分であるならば、段階４６０に進み、十分ではなければ、段階４４０に進む。

【0060】

段階４４０で、無線送信機１１は、少なくとも１つのパーティションをドロップさせる。無線チャネルの帯域幅が映像データを伝送するに十分ではない場合、無線送信機１１は、データ伝送率を低くするために、複数個のパーティションのうち、少なくとも一つをドロップさせる。ドロップされるパーティションの順序は、前述の重要度レベルに基づいて決定される。すなわち、低い順序の重要度レベルを有するパーティションからドロップされる。

【0061】

段階４５０で、無線送信機１１は、少なくとも１つのパーティションがドロップされた映像データを伝送するためのデータ伝送率が、帯域幅に比べて十分に低いか否かを決定する。データ伝送率が十分に低ければ、段階４６０に進み、十分に低くなければ、段階４４０に進む。すなわち、データ伝送率が十分に低ければ、段階的にパーティションドロップ過程をさらに遂行する。

【0062】

段階４６０で、ピクセル・パーティショニング過程が遂行された映像データをパケット化し、無線チャネルを介して、無線受信機に伝送する。段階４６０で、映像データのカラーフォーマット、ピクセルブロックの大きさ及びドロップされたパーティションに係わる情報を階層的に分類し、その結果をインデキシングし、インデキシング情報を映像データパケットと共に伝送することができる。

【0063】

図４で説明したさまざまな段階において、段階４２０ないし段階４４０は、無線送信機１１のアプリケーション及びＰＡＬ階層１３、またはオーディオビデオ制御（ＡＶＣ：audio video control）階層で遂行される。パケット化のような特定作業も、無線送信機１１のＭＡＣ階層１４Ｍと関連する。

【0064】

図５は、本発明の一実施形態による無線受信機１２で、映像データを受信し、パーティションを復元する方法のフローチャートを図示する。

【0065】

段階５１０で、無線受信機１２は、無線チャネルを介して伝送されるデータパケットを受信する。受信されたパケットは、デパケット化される。

【0066】

段階５２０で、無線受信機１２は、無線送信機１１でパーティションドロップ過程などを介してドロップされたパーティションがあるか否かを確認する。そのとき、図４の段階４６０で伝送したインデキシング情報を獲得して確認することができる。例えば、インデキシング情報として「Dropping Index＝０」が受信された場合、映像データのカラーフォーマットは、ＹＣｂＣｒ ４：４：４であり、パーティション５がドロップされたということが分かる。また、パーティション５に,色差成分値であるＣｂ１１及びＣｒ１１値が含まれ、ドロップされたデータを復元するときに参照する色差成分値であるＣｂ１０及びＣｒ１０に係わる情報も、確認することができる。段階５２０で、無線受信機１２がインデキシング情報を獲得し、ドロップされたパーティションがあるか否かを確認する過程については、追ってさらに詳細に説明する。

【0067】

少なくとも１つのドロップされたパーティションが存在する場合、段階５３０に進み、存在しなければ、段階５４０に進む。

【0068】

段階５３０で、無線受信機１２は、受信された映像データに含まれた輝度成分値及び色差成分値を参照し、ドロップされたデータを復元する。かような復元過程は、パーティションドロップ過程の反対順序で進められる逆行的な過程である。また、無線受信機１２は、映像データのカラーフォーマット、及びドロップされたパーティションに係わる情報を基に、ドロップされたデータを復元することができる。すなわち、無線受信機１２は、映像データに含まれたインデキシング情報を参照し、ドロップされた輝度成分値及び色差成分値を復元することができる。カラーフォーマット及びドロップされたパーティションによるそれぞれの復元過程は、図６ないし図８で詳細に説明する。

【0069】

段階５４０で、無線受信機１２は、受信したデータ及び復元されたデータを利用して、全体映像データを再構成する。再構成された映像データは、映像再生モジュールに伝送されて再生される。

【0070】

図５のさまざまな段階において、段階５３０及び段階５４０は、無線受信機１２内のアプリケーション＆ＰＡＬ階層１６（または、ＡＶＣ階層）で行われる。段階５１０のデパケッタイジングは、無線受信機１２のＭＡＣ階層１５Ｍに含まれたデパケッタイジング・モジュールによって行われる。

【0071】

以下では、図６ないし図８を参照し、それぞれのカラーフォーマットによるピクセル・パーティショニング過程、パーティションを重要度レベルによってドロップする過程、及びドロップされたデータを復元する過程について詳細に説明する。

【0072】

図６は、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットを有する映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程を図示している。ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットを有する映像データにおいて、２ｘ２サイズのピクセルブロックは、２行のピクセル行（pixel column）と、２ラインのピクセルライン（pixel line）とで配置された４個のピクセルを含む。４個のピクセルを含むピクセルブロックは、４個の輝度成分値（Ｙ）及び８個の色差成分値（Ｃｂ，Ｃｒ）を含む。

【0073】

ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットにおいて、輝度成分値及び色差成分値は、６個のパーティションに分配され、それぞれのパーティションを、パーティション０、パーティション１、パーティション２、パーティション３、パーティション４及びパーティション５とする。

【0074】

図６（ａ）で、ピクセルブロックに含まれる４個のピクセルそれぞれは、輝度成分値及び色差成分値をいずれも含む。すなわち、「ピクセル行０」及び「ピクセルライン０」に対応する「ピクセル００」は、輝度成分値であるＹ００、並びに色差成分値であるＣｂ００及びＣｒ００をいずれも含む。ピクセル行０及びピクセルライン１に対応するピクセル０１も、同様に輝度成分値Ｙ０１、及び色差成分値Ｃｂ０１，Ｃｒ０１をいずれも含む。ピクセル行１に対応するピクセル１０及びピクセル１１も、輝度成分値及び色差成分値をいずれも含む。以下で、輝度成分は、実線６０１で表示され、色差成分は、点線６０２及び鎖線６０３で表示される。輝度成分及び色差成分を図示する方法は、図７及び図８についても同一である。

【0075】

図６（ｂ）を参照して、ピクセル・パーティショニング過程について詳細に説明する。パーティション０には、ピクセルライン０に対応するピクセル００及びピクセル０１の輝度成分値が配置される。すなわち、Ｙ００及びＹ０１が配置される。パーティション１には、ピクセルライン０及びピクセル行０に対応するピクセル００の色差成分値が配置される。すなわち、Ｃｂ００及びＣｒ００が配置される。次に、パーティション２には、Ｙ１０及びＹ１１が配置され、パーティション３には、Ｃｂ１０及びＣｒ１０が配置される。次に、パーティション４には、Ｃｂ０１及びＣｒ１０が配置され、パーティション５には、Ｃｂ１１及びＣｒ１１が配置される。言い替えれば、ピクセル２４の輝度成分値及び色差成分値は、互いに分離され、複数個のパーティションにそれぞれ配置される。

【0076】

ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットにおいて、６個のパーティションのうち、パーティション０及びパーティション１は、最も高い重要度レベルを有する。パーティション０及びパーティション１において、パーティション２が２番目に高い重要度レベルを有し、パーティション３が３番目の重要度レベルを有する。次に、パーティション４とパーティション５は、最も低い４番目の重要度レベルを有する。

【0077】

パーティションごとに対応する重要度レベルは、データ伝送率を低くするために、段階的にパーティションをドロップさせる過程で利用される。例えば、無線チャネルの帯域幅が、パーティション０ないしパーティション５をいずれも伝送するのに不足である場合、無線送信機１１は、最も低い重要度レベルを有するパーティション４及びパーティション５をドロップさせることができる。データ伝送率をさらに低めなければならない必要性があると判断されれば、３番目の重要度レベルを有するパーティション３をドロップさせ、次に、パーティション２を段階的にドロップさせる。段階的にデータ伝送率を調節することにより、無線送信機１１は、複数個のパーティションを選択的に含む映像データを送信することができる。

【0078】

ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットを有する映像データで、パーティション４，５がドロップされれば、映像データのデータ伝送率がＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットと同一になり、パーティション３，４，５がドロップされれば、ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットとデータ伝送率が同一になる。

【0079】

次に、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットの映像データについて、データを復元する過程について説明すれば、パーティション５がドロップされた場合、パーティション５に含まれた色差成分値であるＣｂ１１及びＣｒ１１は、ドロップされた色差成分値と空間的に近接したピクセルの色差成分値であるＣｂ１０及びＣｒ１０を参照して復元される。すなわち、ドロップされたパーティション５に含まれた色差成分値は、パーティション５より高い重要度レベルを有するパーティションに含まれた色差成分値を参照して復元される。

【0080】

次に、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットの映像データで、パーティション４及びパーティション５がドロップされた場合、パーティション４に含まれたＣｂ０１及びＣｒ０１の色差成分値は、パーティション１に含まれたＣｂ００及びＣｒ００を参照して復元される。パーティション５に含まれたＣｂ１１及びＣｒ１１については、前述の内容の通りである。次に、パーティション３，４，５がドロップされた場合、受信された映像データに含まれた色差成分値は、パーティション１に含まれたＣｂ００及びＣｒ００値が唯一であるので、ドロップされた色差成分値は、パーティション１のＣｂ００及びＣｒ００値を参照していずれも復元される。

【0081】

パーティション２，３，４，５がドロップされた場合、色差成分値は、パーティション１に含まれたＣｂ００及びＣｒ００を参照して復元され、輝度成分値であるＹ１０及びＹ１１は、パーティション０に含まれた輝度成分値であるＹ００及びＹ０１を参照して復元される。

【0082】

図７（ａ）では、ＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットを有する映像データに係わる実施形態を図示している。ＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットの映像データで、ピクセル行０に対応する２個のピクセルであるピクセル００及びピクセル１０は、輝度成分値及び色差成分値をいずれも含む。一方、ピクセル行１に対応する２個のピクセルであるピクセル０１及びピクセル１１は、輝度成分値のみを含む。また、ＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットにおいて、輝度成分値及び色差成分値は、４個のパーティションにそれぞれ分離されて配置される。

【0083】

ＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットの映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程について、図７（ｂ）を参照して説明すれば、ピクセルライン０に対応するピクセル００及びピクセル０１の輝度成分値が、パーティション０に配置される。すなわち、Ｙ００及びＹ０１が、パーティション０に配置される。パーティション１には、ピクセルライン０及びピクセル行０に対応するピクセル００の色差成分値が配置される。すなわち、Ｃｂ００及びＣｒ００が、パーティション１に配置される。パーティション２には、ピクセルライン１に対応するピクセル１０及びピクセル１１の輝度成分値であるＹ１０及びＹ１１が配置される。パーティション３には、ピクセルライン１及びピクセル行０に対応するピクセル１０の色差成分値であるＣｂ１０及びＣｒ１０が配置される。

【0084】

ＹＣｂＣｒ ４：２：２カラーフォーマットで、パーティション０とパーティション１とが第１の重要度レベルを有し、次に、パーティション２が２番目に高い重要度レベルを有する。次に、パーティション３は、最も低い重要度レベルを有する。従って、パーティションドロップ過程において、パーティション３がまず最初にドロップされ、データ伝送率が十分ではなければ、パーティション２がさらにドロップされる。

【0085】

次に、受信側で、データを復元する過程について説明すれば、パーティション３がドロップされた場合、パーティション３に含まれた色差成分値は、色差成分値を含む唯一のパーティションであるパーティション１を参照して復元される。すなわち、Ｃｂ１０及びＣｒ１０は、それぞれＣｂ００及びＣｒ００を参照して復元される。

【0086】

パーティション２及びパーティション３がドロップされた場合、色差成分値は、パーティション３に含まれたＣｂ００及びＣｒ００を参照して復元され、輝度成分値は、パーティション０に含まれた輝度成分値であるＹ００及びＹ０１を参照してそれぞれ復元される。

【0087】

図８（ａ）では、ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットの映像データに係わる実施形態について説明する。ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットにおいて、ピクセルブロックに含まれる４個のピクセルのうち、ピクセルライン０及びピクセル行０に対応するピクセル００のみが輝度成分値及び色差成分値をいずれも有する。すなわち、ピクセル００は、Ｙ００、Ｃｂ００及びＣｒ００をいずれも含む。残りの３個のピクセルは、輝度成分値であるＹ０１、Ｙ１０及びＹ１１のみを含む。

【0088】

図８（ｂ）で、ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットの映像データに係わるピクセル・パーティショニング過程について説明すれば、ピクセルライン０に対応する２個のピクセルであるピクセル００及びピクセル０１の輝度成分値であるＹ００及びＹ０１が、最も高い重要度レベルを有するパーティション０に配置される。次に、パーティション０と同一の重要度レベルを有するパーティション１には、ピクセル００の色差成分値であるＣｂ００及びＣｒ００が配置される。次に、２番目に高い重要度レベルを有するパーティション２には、ピクセルライン１に対応する２個のピクセルであるピクセル１０、ピクセル１１の輝度成分値であるＹ１０及びＹ１１が配置される。ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットの映像データを伝送する過程で、パーティションがドロップされる場合、最も低い重要度レベルを有するパーティション２がドロップされる。映像データの輝度成分値と色差成分値とがいずれもドロップされることはないので、最も高い重要度レベルを有するパーティション０及びパーティション１は、ドロップされない。

【0089】

次に、ＹＣｂＣｒ ４：２：０カラーフォーマットの映像データに係わる復元過程について説明すれば、パーティション２がドロップされた場合、ドロップされた輝度成分値であるＹ１０及びＹ１１は、輝度成分値を含むパーティション０のＹ００及びＹ０１を参照して復元される。すなわち、Ｙ１０及びＹ１１がドロップされれば、空間的に近接した輝度成分値であるＹ００及びＹ０１をそれぞれ参照して復元される。

【0090】

図６ないし図８と係わって以上で説明した内容によって、映像データのカラーフォーマット、ドロップされるパーティション及びデータ値、復元時に参照するデータ値に係わる情報が階層的に分類される。すなわち、以下の表１のように、それぞれのカラーフォーマットについてドロップされるパーティション、及びドロップされるデータ値が分類され、それぞれのドロップされたデータ値が復元されるために参照するデータ値に係わる情報も、共に分類される。

【0091】

【表1】

前記表１を例として挙げて説明すれば、ＹＣｂＣｒ ４：４：４カラーフォーマットの映像データについて、Ｙ１０及びＹ１１を含むパーティション２がドロップされた場合、無線送信機は、かようなドロップされた輝度成分値であるＹ１０、Ｙ１１を示すインデキシング情報として「Dropping Index＝３」を伝送することができる。

【0092】

かようなインデキシング情報を基に、無線受信機１２では、ドロップされたパーティションが、パーティション２、パーティション３、パーティション４及びパーティション５であるということが分かり、ドロップされた輝度成分を復元するために、輝度成分値であるＹ００、Ｙ０１を参照することができる。

【0093】

前述の切符１は、１つの一実施形態に過ぎず、ドロップされるパーティション及び映像データのカラーフォーマットに係わるインデキシング情報であるDropping Indexは、ピクセルブロックの大きさ、映像データのカラーフォーマット、及び他の付加情報などの組み合わせによって多様に設定される。

【0094】

本発明の一実施形態によるデータ復元過程において、０次補間法（０−ｔｈ order interpolation）、二重線形補間法（bilinear interpolation）及びバイキュービック補間法（bicubic interpolation）のようなさまざまな方法が活用される。

【0095】

一方、前述の方法は、コンピュータで実行されるプログラムとして作成可能であり、コンピュータ可読媒体を利用して、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されもする。また、前述の方法で使用されたデータ構造は、コンピュータ可読媒体にさまざまな手段を介して記録される。本発明の多様な方法を遂行するための実行可能なコンピュータコードを含む保存デバイスについて説明するために使用されるプログラム保存デバイスは、搬送波（carrier waves）や信号のように、一時的な対象は、含まれるものであると理解されてはならない。前記コンピュータ可読媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ（read-only memory）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ（compact disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（digital versatile disc）など）のような記録媒体を含む。

【0096】

本発明の実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態で具現されるということを理解することができるであろう。従って、開示された方法は、限定的な観点ではなくして、説明的観点から考慮されなければならない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明ではなくして、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異は、本発明の範囲に含まれるものであると解釈されなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】