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제목 지연시간을 개선한 '랩터Q 에러 복원 기술'을 특허 출원하다
글쓴이 최고관리자
날짜 2019-07-26

픈스택㈜는 ‘인코딩 지연 시간이 개선된 랩터Q 인코딩 장치 및 방법’ 발명을 2019년 6월 19일 특허출원하였다.

- 특허 출원번호 10-2019-0072956

- 출원일: 2019년 6월 19일


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본 발명은, 응용계층 순방향 에러정정 (AL-FEC: Application Layer Forward Error Correction) 부호화 방법의 일종인 RaptorQ AL-FEC 부호화 방법을 실시간 영상 전송에 사용하는 경우에 에러정정 코드 생성에 걸리는 지연시간을 80%정도 줄이는 방법에 관한 것이다.

 

응용계층 순방향 에러정정 방법이라 함은, 영상 전송 도중 패킷 손실이 생길 경우에 대비해 영상을 보내는 쪽에서 복구에 필요한 데이터를 함께 보내고 영상을 받는 쪽에서는 패킷 손실 발생시 이 복구용 데이터로 영상을 복구하는 방법을 말한다. 이렇게 하면 불안정한 네트워크 상에서도 재전송 과정 없이 안정적으로 영상 스트리밍을 할 수 있다.


RaptorQ AL-FEC 방법은, 보내고자 하는 원본 데이터를 분할한 소스 심볼로부터 중간 심볼을 생성하고, 이 중간 심볼로부터 복구 데이터인 복구 심볼을 생성하는 과정을 거친다. 복구 심볼은 중간 심볼로부터 금방금방 생성할 수 있지만, 중간 심볼은 소스 심볼로부터 수만 회의 비슷하지만 반복적인 연산을 통해 생성되며 지연시간의 대부분을 차지한다.


기존의 RaptorQ AL-FEC 방법은 원본 데이터 전체를 이미 가지고 있는 것을 전제로 구성되어 있다. 실시간으로 생성되는 영상을 전송하는 경우에는, 예를 들어 500ms씩 영상을 끊어 이를 원본 데이터로 삼고 RaptorQ AL-FEC 방법으로 복구 심볼을 생성하여 같이 보내면 될 것이다. 본 발명에서 주목한 것은 원본 데이터가 생성되길 기다려야 하는 이 500ms이다.


종래의 RaptorQ AL-FEC 방법을 실시간 영상 스트리밍에도 그대로 적용하면 500ms짜리 원본 데이터가 모두 생성되기를 기다려 그때부터 중간 심볼을 생성하고 그 후에야 복구 심볼을 생성한다. 그러나 본 발명은 500ms짜리 원본 데이터의 일부만 생성된 상태에서도 상기 수만 회의 연산 중 일부가 연산 가능하다는 것을 파악했다.


500ms짜리 원본 데이터가 생성되는 중간중간에 그때까지 생성된 소스 심볼만으로 가능한 연산을 찾아서 미리 수행해둠으로써 마지막 소스 심볼이 생성되기 직전까지 수만 회 연산 중에서 연산량 기준으로 80%정도를 미리 계산하도록 RaptorQ AL-FEC 방법을 개선했다.


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위의 그림은 1071개의 소스 심볼로 이루어진 원본 데이터의 예로서, 중간 심볼을 생성하기 위한 1단계 16819회의 연산 중 90.99% 15304회의 연산을, 소스 심볼이 1070개 생성된 시점까지 미리 수행할 수 있음을 나타내고 있다.

 

오픈스택㈜는 본 발명을 OSBE-1000에 적용하였으며, 1%의 패킷 손실율을 보이는 유무선 네트워크 환경에서도 영상을 안정적으로 전송하는 시연을  KOBA2019에서 보인 바 있다.


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[랩터Q AL-FEC 시연 모습 - 네트워크 상의 패킷 손실로 인해 깨지는 영상(좌)을 복원한 영상(우)]

 

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[무선 인터넷 이용이 가능한 OSBE-1
000 - 본 발명이 적용됨] 


오픈스택(주)는 본 특허 기술을 이용하여 고객들이 현장에서 필요로 하는 기능을 더욱 정교하게 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.