이동통신 환경에서 바이트 정렬 가변 길이 터보 코드의 적응 부호화율 적용을 통한 동영상 전송 시스템 = Robust Video Transmission System Employing Byte-Aligned Variable-Length Turbo Codes and Its Code-Rate Adaptation over Mobile Communication Channels

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 회선교환 방식의 이동통신 환경에서 전송 오류에 강인한 동영상 전송 시스템을 구현하기 위해서 채널의 상태에 따라 적응적으로 부호화율을 변화시키는 터보 코드 기반 오류정정 기법을 제안한다. 제안 시스템에서는 먼저 가변길이의 응용계층 단위(segment)로 생성되는 영상 부호화 스트림에 부합하도록 바이트정렬 가변길이 (byte-aligned variable-length) 터보 코드를 사용한다. 즉 ITU-T H.263+ 동영상 스트림을 GOB (group of block) 별로 나누고 이를 채널 상태에 따라 적절한 바이트정렬 가변길이 터보 코드를 적용하여 보호하는 것이다. 이를 위하여 제안된 동영상 전송 시스템의 압축 부호화율과 오류정정 부호화율 간의 상관관계를 분석하고 정적인 상황에서 최적의 부호화율을 먼저 모색한다. 또한 실제적인 이동통신 채널을 적절하게 근사하는 시변 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널을 모델링한 다음 채널 변화에 따라 부호화율을 적응적으로 조절하는 기법을 제안한다. 마지막으로 제안된 적응 기법의 적용에 따른 성능 향상을 동영상 전송 성능의 비교를 통하여 검증한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, a robust video transmission system is proposed. To effectively prevent the corruption of video stream and its propagation in spatial and temporal domains, a version of turbo code, so-called as byte-aligned variable-length turbo code, is applied. Protection performance of the proposed turbo code is first evaluated by applying it to GOB-based variable-size ITU-T H.263+ video packets, where the protection level is statically controlled based on the joint source-channel criteria. This protection is then extended to support the adaptation of code ratio to best match the time-varying channel condition. The time-varying Rayleigh fading channel is modelled considering the correlation of the fading channel. The resulting performance comparison with the static turbo code as well as the conventional RCPC code clearly demonstrates the possibility of the proposed adaptation approach for the time-varying correlated Rayleigh-fading channel.