KR100803862B1 - Video streaming method on the vertical handoff over the differential network environment - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 수직적 핸드오프의 개요도1 is a schematic diagram of a vertical handoff;
도 2 는 수직적 핸드오프의 처리 절차를 도시한 도면2 shows a procedure of vertical handoff.
도 3 은 종래의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도3 is an exemplary diagram of a video frame transmitted in a conventional vertical handoff.
도 4 는 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송 시스템의 개요도4 is a schematic diagram of a video transmission system for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention;
도 5 는 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 1 실시예에 따른 흐름도5 is a flowchart according to a first embodiment of a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention.
도 6 는 도 5 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도6 is an exemplary diagram of a video frame transmitted at vertical handoff in the embodiment shown in FIG.
도 7 은 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 2 실시예에 따른 흐름도7 is a flowchart according to a second embodiment of a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention.
도 8 은 도 7 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도8 is an exemplary diagram of a video frame transmitted at vertical handoff in the embodiment shown in FIG.
도 9 은 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디 오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 3 실시예에 따른 흐름도9 is a flowchart according to a third embodiment of a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention.
도 10 는 도 9 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도10 is an exemplary view of a video frame transmitted at vertical handoff in the embodiment shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 서버 110 : 핸드오프 개시 통보 수신부100: server 110: handoff start notification receiving unit
120 : 핸드오프 소요 시간 예측부 130 : 비디오 전송 제어부120: handoff time estimation unit 130: video transmission control unit
140 : 비디오 전송부 200 : 휴대용 멀티미디어 단말기140: video transmission unit 200: portable multimedia terminal
본 발명은 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기로 비디오 스트림을 실시간 전송하는 서버측의 비디오 스트림 전송 기술과 관련한 것이다.The present invention relates to a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment, and more particularly, to a video stream transmission technology of a server side for transmitting a video stream in real time to a mobile communication terminal.
사용자가 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기를 사용해 네트워크에 접속하여 VOD(Video On Demand)와 같은 비디오 서비스를 받고있는 동안 사용자가 이동하여 이종 네트워크 환경에 진입했을 경우, 이종 네트워크 사이에 수직적인 이동성이 요구된다. 이 때, 필요한 것이 이종 네트워크 사이의 비디오의 수직적 핸드오프이다.When a user enters a heterogeneous network environment while moving to a network using a mobile multimedia terminal such as a mobile phone, a PDA, or a PMP to receive a video service such as VOD (Video On Demand), Mobility is required. What is needed is a vertical handoff of the video between the heterogeneous networks.
도 1 은 수직적 핸드오프의 개요도로, 사용자가 WLAN(Wireless LAN) 네트워크(10 Mbps 이상)와 같이 고속의 전송속도를 갖는 네트워크를 사용하여 비디오 서 비스를 받는 도중에 CDMA 네트워크(1 Mbps 이하)와 같이 저속의 전송속도를 갖는 네트워크로 이동하는 경우의 예이다. 수직적 핸드오프 시에는 핸드오프가 진행되는 시간 동안에 비디오를 제공하는 서버와 클라이언트(휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기)의 연결이 끊기게 되고, 따라서 비디오 전송 시에 한번에 연속적으로 많은 프레임들을 잃어버리게 되는 문제점이 있다. 수직적 핸드오프는 WLAN, UMTS, HSDPA, EVDO, EVDV, CDMA 등 다양한 이종망에서 일어날 수 있다.1 is a schematic diagram of a vertical handoff, such as a CDMA network (up to 1 Mbps) while a user is receiving video services using a network having a high transfer rate, such as a wireless LAN (WLAN) network (10 Mbps or more). This is an example of moving to a network having a low transmission speed. In the case of vertical handoff, the server providing the video and the client (portable multimedia terminal such as mobile phone, PDA, PMP, etc.) are disconnected during the time of handoff, thus losing many frames at a time during video transmission. There is a problem. Vertical handoff can occur in a variety of heterogeneous networks including WLAN, UMTS, HSDPA, EVDO, EVDV, CDMA.
도 2 는 수직적 핸드오프의 처리 절차를 도시한 도면으로, 사용자가 비디오 서비스를 받는 동안에 WLAN 네트워크에서 CDMA 네트워크로 이동시에 수직적 핸드오프가 발생했을 때 일어나는 작업의 단계를 나타낸다. 우선 WLAN 네트워크 안에서 경계 지역으로 이동시 핸드오프(Handoff) 요청을 하고, 휴대용 멀티미디어 단말기는 준비 작업을 거쳐서 핸드오프(Handoff)를 수행하게 된다. 따라서, 핸드오프(Handoff)가 수행되는 시간 동안에는 어떤 네트워크와도 연결이 되어있지 않기 때문에 서버로부터 데이타(비디오 스트림)를 받을 수 없다. 그 이후에 CDMA 네트워크에 접속이 되게 되고, 데이타를 받기위한 네트워크 셋업(Network Setup)이 끝나게 되면, 비로소 휴대용 멀티미디어 단말기가 비디오 스트림을 다시 받을 수 있게 된다.FIG. 2 is a diagram illustrating a vertical handoff processing procedure, and illustrates a step of an operation that occurs when a vertical handoff occurs when a user moves from a WLAN network to a CDMA network while receiving a video service. First of all, a handoff request is made when moving to a border area in a WLAN network, and the portable multimedia terminal performs handoff after preparation. Therefore, it is not possible to receive data (video stream) from the server because it is not connected to any network during the time of handoff. After that, the CDMA network is connected, and when the network setup for receiving data is completed, the portable multimedia terminal can receive the video stream again.
도 2 에서 핸드오프가 요청되어 핸드오프가 시작되는 구간 즉, 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안(A 구간)까지 휴대용 멀티미디어 단말기는 비디오 서비스를 받다가 수직적 핸드오프가 일어나는 시간 동안(B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티미디어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간 동 안(C 구간)에서는 비디오 서비스를 받을 수 없고, 네트워크 셋업이 완료된 이후 시간 동안(D 구간)에서 다시 비디오 서비스를 받을 수 있게 된다. 그러므로 사용자 입장에서 보면 휴대용 멀티미디어 단말기가 상기 B 구간 및 C 구간에 있는 시간 동안에는 비디오가 끊어져서 보이지 않는 상태가 지속되는 문제점이 있었다.In FIG. 2, when the handoff is requested and the handoff starts, that is, during the time when the portable multimedia terminal prepares for the vertical handoff (section A), the portable multimedia terminal receives the video service and during the time when the vertical handoff occurs (B). Video service is not available during the network connection (section C) between the server and the server and the portable multimedia terminal, and video service is provided again during the time (section D) after the network setup is completed. Therefore, from the user's point of view, there is a problem that the video is disconnected and the invisible state is maintained during the time period in which the portable multimedia terminal is in the B section and the C section.
도 3 은 종래의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도로, 상기 도 2 의 A, B, C, D 구간 중 B 구간 및 C 구간에서는 휴대용 멀티미디어 단말기가 비디오 데이터를 받을 수 없게 되므로, 도 3 에서 회색 처리된 프레임(Frame)들은 받을 수 없게 된다. 그리고 D 구간에서 받은 비디오 데이터인 노란색 처리된 P-프레임의 경우에는 비디오 데이터들을 받기는 하지만, 그 이전에 받은 P-프레임을 참조하여 디코딩(Decoding)을 할 수 없기 때문에 모두 버려지게 된다. 따라서, 단독 재생 가능한 I-프레임을 받은 E 구간 이후부터 비디오 재생이 가능하게 된다.3 is a diagram illustrating a video frame transmitted in a conventional vertical handoff. Since the portable multimedia terminal cannot receive video data in sections B and C of sections A, B, C, and D of FIG. 2, FIG. Frames that are grayed out at will not be received. In the case of the yellow-processed P-frame, which is the video data received in the D section, the video data is received, but all of them are discarded because they cannot be decoded with reference to the previously received P-frame. Therefore, the video can be played back from the E section after receiving the I-frame that can be independently played.
부가 설명을 하면, 일반적으로 비디오의 데이타는 I-프레임, P-프레임, B-프레임으로 구성 되고, I-프레임의 경우 다른 프레임들을 참조할 필요없이 자체적으로 부호화된 프레임으로 단독 재생 가능하다. P-프레임은 I-프레임이나 이전 P-프레임을 참조하여 부호화된 프레임으로 단독 재생이 불가능하다. B-프레임은 이전 또는 이후의 I-프레임 또는 P-프레임을 참조하여 부호화된 프레임으로 단독 재생이 불가능하다. 일반적으로 VOD에서는 I-프레임과 P-프레임만 사용된다. I-프레임은 P-프레임에 비해 5~10배 정도의 데이타(data)가 더 필요하기 때문에 P-프레임을 많이 사용하면 비디오 데이터를 줄일 수 있는 장점이 있으나, 도면에 도시한 바와같이 비디오 데이터를 받지 못해 그 이전 프레임을 참조할 수 없는 경우에는 계속 비디오 재생을 하지 못하는 문제가 발생한다.In addition, generally, data of a video is composed of I-frames, P-frames, and B-frames, and in the case of an I-frame, it is possible to independently reproduce a self-encoded frame without referring to other frames. A P-frame is a frame encoded with reference to an I-frame or a previous P-frame, and cannot be independently reproduced. A B-frame is a frame encoded with reference to a previous or subsequent I-frame or a P-frame and cannot be independently reproduced. In general, only I-frames and P-frames are used in VOD. Since I-frames require 5-10 times more data than P-frames, the use of P-frames can reduce the video data. If the previous frame cannot be referenced because it is not received, video playback continues.
따라서, 본 발명자는 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 끊김없이 비디오 서비스를 받거나 끊기는 시간이 적어질 수 있도록 서버가 비디오 프레임을 전송하여 휴대용 멀티미디어 단말기가 비디오 전송 중단없이 자연스럽게 비디오를 재생할 수 있도록 하는 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법에 대한 연구를 하게 되었다.Therefore, the present inventors transmit a video frame so that the server can receive a video service without interruption even when vertical handoff occurs in a heterogeneous network environment, so that the portable multimedia terminal can play the video without interruption of the video transmission. In the heterogeneous network environment, we have studied the video transmission method to prevent video transmission interruption during vertical handoff.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 한 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented in view of the above, and the video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment in which the first transmitted video frame after the predicted vertical handoff end is changed to a single playable I-frame and transmitted is prevented. It is an object of the present invention to provide a video transmission method for preventing.
본 발명의 또 다른 목적은 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 시점부터 수직적 핸드오프가 시작되기 전의 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안 미리 다수의 프레임을 한꺼번에 전송하되, 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 한 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to transmit a plurality of frames at a time during the time to prepare for the vertical handoff from the time when the start of the vertical handoff is notified before the start of the vertical handoff, the first transmission after the expected vertical handoff end The present invention provides a video transmission method for preventing interruption of video transmission during vertical handoff in a heterogeneous network environment in which a video frame is changed to an I-frame that can be reproduced alone.
본 발명의 또 다른 목적은 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 시점부터 수직적 핸드오프가 시작되기 전의 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안 미리 다수의 프레임중 일부를 스킵하여 전송하되, 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 한 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to skip some of the plurality of frames in advance for the time to prepare for the vertical handoff from the time when the vertical handoff initiation is notified before the start of the vertical handoff, but after the expected vertical handoff end The present invention provides a video transmission method for preventing interruption of video transmission during vertical handoff in a heterogeneous network environment in which the first video frame of the first video frame is changed to a single playable I-frame.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법이 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측하여 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention is vertical from a portable multimedia terminal receiving video in real time. When the handoff start is notified, the time required for vertical handoff is predicted, and when the estimated time elapses, the first video frame transmitted to the portable multimedia terminal is changed to an I-frame and transmitted.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법이 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측하고, 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안, 수직적 핸드오프가 일어나는 시간 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간 동안 보내야할 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 해당 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하고, 상기 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, in a heterogeneous network environment, a video transmission method for preventing interruption of video transmission during vertical handoff receives notification of vertical handoff initiation from a portable multimedia terminal receiving video in real time. In this case, it is necessary to estimate the time taken for vertical handoff and to spend during the time that the portable multimedia terminal prepares for vertical handoff, when the vertical handoff occurs and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal. The video frame is transmitted to the portable multimedia terminal at once, and when the estimated time elapses, the first video frame transmitted to the portable multimedia terminal is changed to an I-frame and transmitted.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법이 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측하고, 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안, 수직적 핸드오프가 일어나는 시간 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간 동안 보내야할 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 해당 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하되, 그 일부를 스킵하여 전송하고, 상기 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, in a heterogeneous network environment, a video transmission method for preventing interruption of video transmission during vertical handoff receives notification of vertical handoff initiation from a portable multimedia terminal receiving video in real time. In this case, it is necessary to estimate the time taken for vertical handoff and to spend during the time that the portable multimedia terminal prepares for vertical handoff, when the vertical handoff occurs and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal. Transmitting the video frame to the corresponding portable multimedia terminal at once, skipping and transmitting a portion thereof, and when the estimated time elapses, the first video frame transmitted to the portable multimedia terminal is changed to an I-frame and transmitted. Ugh The.
따라서, 본 발명은 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 끊김없이 비디오 서비스를 받거나 끊기는 시간이 적어질 수 있도록 서버가 비디오 프레임을 전송함으로써 휴대용 멀티미디어 단말기가 비디오 전송 중단없이 자연스럽게 비디오를 재생할 수 있도록 하는 장점을 가진다.Accordingly, the present invention allows the portable multimedia terminal to play video without interruption of video transmission by transmitting video frames so that even when vertical handoff occurs in a heterogeneous network environment, the time for receiving or disconnecting video services is reduced. Has the advantage of.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송 시스템의 개요도이다. 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송 시스템은 서버(100)에서 실행되는 소프트웨어의 형태로 존재하여 휴대 용 멀티미디어 단말기(200)로부터의 비디오 전송 요청에 따라 WLAN, UMTS, HSPDA, EVDO, EVDV, CDMA 등의 네트워크를 통해 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 비디오 데이타를 전송하고, 상기 휴대용 멀티미디어 단말기(200)는 서버(100)로부터 전송된 비디오 데이타를 재생한다.4 is a schematic diagram of a video transmission system for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention. In a heterogeneous network environment according to the present invention, a video transmission system for preventing interruption of video transmission during vertical handoff exists in the form of software running on the
도 4 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송 시스템은 핸드오프 개시 통보 수신부(110)와, 핸드오프 소요 시간 예측부(120)와, 비디오 전송 제어부(130)와, 비디오 전송부(140)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, a video transmission system for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention includes a handoff
상기 핸드오프 개시 통보 수신부(110)는 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받는다. 사용자가 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기(200)를 사용해 네트워크에 접속하여 서버(100)로부터 VOD(Video On Demand)와 같은 비디오 서비스를 받고있는 동안 사용자가 이동하여 이종 네트워크 환경에 진입했을 경우, 이종 네트워크 사이의 비디오의 수직적 핸드오프가 발생된다. 먼저, 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기(200)는 비디오 서비스를 제공중인 서버(100)로 수직적 핸드오프가 개시되었음을 통보한다. 이 때, 휴대용 멀티미디어 단말기(200)는 서버로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통해 수직적 핸드오프 개시를 통보할 수 있다. 상기 RTCP는 단방향 실시간 전송 프로토콜인 RTP(Real-time Transport Protocol)와 쌍으로 존재하는 양방향 전송 프로토콜로 서비스 품질 감시, 체증 제어, 매체간 동기화, 발신자 식별, 세션의 크기 추정 등의 세션 유지와 관리에 필요한 중요한 기 능을 수행할 수 있는 프로토콜이다.The handoff start
상기 핸드오프 소요 시간 예측부(120)는 상기 핸드오프 개시 통보 수신부(110)에 의해 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측한다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간은 휴대용 멀티미디어 단말기(200)가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간, 수직적 핸드오프가 일어나는 시간 및 서버(100)와 휴대용 멀티디미어 단말기(200)간에 네트워크가 다시 연결되는 시간으로 이루어진다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간은 각 핸드오프시마다 차이가 있을 수 있지만, 미리 표본 기지국들에서의 핸드오프 시간을 다수 수집한 다음, 이들을 평균하여 핸드오프에 소요되는 시간으로 결정하는 등의 방법으로 예측 또는 설정 가능하다.When the handoff start
상기 비디오 전송 제어부(130)는 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송되는 비디오 데이타의 전송을 제어하되, 상기 핸드오프 소요 시간 예측부(120)에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 제어한다. 이 때, 상기 비디오 전송 제어부(130)는 하기하는 도 5 내지 도 10 에 기재한 3가지 방법으로 비디오 데이타 전송을 제어한다. 이에 대해서는 추후 구체적으로 설명하기로 한다. 즉, 상기 핸드오프 소요 시간 예측부(120)에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하는 첫번째 비디오 프레임이 P-프레임일 가능성이 대부분인데, 상기 비디오 전송 제어부(130)가 이 P-프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 제어한다. 만일, 상기 핸드오프 소요 시간 예측 부(120)에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하는 첫번째 비디오 프레임이 I-프레임일 경우에는 상기 비디오 전송 제어부(130)가 상기 I-프레임을 그대로 전송하도록 제어한다.The
상기 비디오 전송부(140)는 상기 비디오 전송 제어부(130)의 제어하에 데이타베이스로부터 비디오 데이타를 독출하여 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송한다. 그러면, 상기 서버(100)로부터 전송되는 비디오 데이타를 휴대용 멀티미디어 단말기(200)가 수신하여 이를 재생함으로써 비디오 서비스가 이루어지게 된다. 이 때, 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에 서버(100)가 핸드오프 시간을 예측하고, 예측된 시간 경과 후 첫번째 전송 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시 휴대용 멀티미디어 단말기에서 재생되는 비디오가 끊기는 시간을 최소화 또는 방지할 수 있게 된다. 상기 P-프레임을 I-프레임으로 변경하는 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 디지탈 영상 처리분야에서 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송 시스템의 비디오 전송 동작을 도 5 내지 도 10을 참조하여 구체적으로 알아본다.A video transmission operation of a video transmission system for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 10.
도 5 는 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 1 실시예에 따른 흐름도, 도 6 는 도 5 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도이다. 이 실시예에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 서버(100)가 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하도록 한 실시예이다. 5 is a flowchart according to a first embodiment of a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment, and FIG. 6 is a vertical handoff in the embodiment shown in FIG. An example of video frames transmitted at the time of transmission. In a heterogeneous network environment, a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff is performed by the
사용자가 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기를 사용해 네트워크에 접속하여 VOD(Video On Demand)와 같은 비디오 서비스를 받고있는 동안 사용자가 이동하여 이종 네트워크 환경에 진입했을 경우, 이종 네트워크 사이의 비디오의 수직적 핸드오프가 발생된다. 먼저, 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기는 비디오 서비스를 제공중인 서버로 수직적 핸드오프가 개시되었음을 통보한다. 그러면, 서버는 단계 S110 에서 상기 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받게 된다. 이 때, 휴대용 멀티미디어 단말기는 서버로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통해 수직적 핸드오프 개시를 통보할 수 있다. 상기 RTCP는 단방향 실시간 전송 프로토콜인 RTP(Real-time Transport Protocol)와 쌍으로 존재하는 양방향 전송 프로토콜로 서비스 품질 감시, 체증 제어, 매체간 동기화, 발신자 식별, 세션의 크기 추정 등의 세션 유지와 관리에 필요한 중요한 기능을 수행할 수 있는 프로토콜이다.When a user enters a heterogeneous network environment while moving to a network using a mobile multimedia terminal such as a mobile phone, a PDA, or a PMP to receive a video service such as VOD (Video On Demand), Vertical handoff occurs. First, the portable multimedia terminal receiving the video in real time notifies the server providing the video service that the vertical handoff has been started. Then, the server is notified of the start of the vertical handoff from the portable multimedia terminal receiving the video in real time in step S110. At this time, the portable multimedia terminal may notify the server of the start of the vertical handoff through the Real-time Transport Control Protocol (RTCP). The RTCP is a bidirectional transport protocol paired with a real-time transport protocol (RTP), which is a unidirectional real-time transport protocol, for session maintenance and management such as quality of service monitoring, congestion control, inter-media synchronization, caller identification, and session size estimation. It is a protocol that can perform important functions required.
만약, 상기 S110 단계에 의해 서버가 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 서버는 단계 S120 에서 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측한다. 상기 수 직적 핸드오프에 소요되는 시간은 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 6 의 A 구간), 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 6 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 6 의 C 구간)으로 이루어진다. 도 6 의 D구간 이후는 수직적 핸드오프 종료 이후의 정상적인 비디오 서비스 구간이다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간 예측과 관련해서는 이미 설명하였으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.If the server is notified of the start of the vertical handoff by the step S110, the server predicts the time required for the vertical handoff in the step S120. The time required for the vertical handoff is a time for the portable multimedia terminal to prepare for vertical handoff (section A in FIG. 6), a time for vertical handoff to occur (section B in FIG. 6), and a server and a portable multimedia terminal. It is made up of time (the C section in Fig. 6) when the network is reconnected. After the section D of FIG. 6, the normal video service section after the vertical handoff is finished. Since the time prediction for the vertical handoff has already been described, duplicate description thereof will be omitted.
서버는 단계 S130 에서 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 6 의 A 구간) 동안 정상적으로 비디오 프레임을 전송하다가, 단계 S140 에서 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 6 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 6 의 C 구간) 동안에는 서버는 비디오 전송을 중단하고, 상기 S120 단계에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 서버는 단계 S150 에서 예측된 수직적 핸드오프 종료 시간 이후(D구간 이후)의 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송한다. 도 6 에서 B 구간 및 C 구간의 회색 처리된 프레임이 전송되지 않는 프레임이다.The server transmits the video frame normally during the time when the portable multimedia terminal prepares for the vertical handoff in step S130 (section A in FIG. 6), and the time when the vertical handoff occurs (section B in FIG. 6) and the server in step S140. During the time when the network is reconnected between portable multimedia terminals (C section in FIG. 6), the server stops transmitting video, and when the time predicted by step S120 elapses, the server determines the vertical hand predicted in step S150. The first video frame transmitted to the portable multimedia terminal after the off end time (after section D) is changed to an I-frame and transmitted. In FIG. 6, gray frames of intervals B and C are not transmitted.
즉, 종래의 경우 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 6 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 6 의 C 구간) 동안의 프레임은 전송되지않고, 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임의 경우 단독 재생이 불가능한 P-프레임일 가능성이 대부분이었기 때문에 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 중 및 수직적 핸드오프 종료 이후에도 얼 마동안 비디오를 재생하지 못하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임을 항상 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하여 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 이후에 즉시 I-프레임을 재생가능하도록 함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 휴대용 멀티미디어 단말기의 비디오 재생이 끊기는 시간을 최소화할 수 있게 된다. 상기 P-프레임을 I-프레임으로 변경하는 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 디지탈 영상 처리분야에서 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.That is, in the conventional case, the frame is not transmitted during the time when vertical handoff occurs (Section B in FIG. 6) and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (C section in FIG. 6), and the vertical hand is transmitted. Since the first video frame transmitted after the off is most likely a P-frame that cannot be played independently, there has been a problem that the portable multimedia terminal does not play the video for some time during the vertical handoff and after the end of the vertical handoff. In this case, the first video frame transmitted after the vertical handoff is always changed to an exclusively reproducible I-frame so that the portable multimedia terminal can play the I-frame immediately after the vertical handoff, thereby enabling vertical handoff in a heterogeneous network environment. Even if you are carrying It is possible to minimize the amount of time video playback of multimedia terminals disconnected. Regarding the technique of changing the P-frame to an I-frame, since it is a conventional technique that is already widely known and implemented in the field of digital image processing before this application, a detailed description thereof will be omitted.
도 7 은 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 2 실시예에 따른 흐름도, 도 8 은 도 7 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도이다. 이 실시예에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 서버(100)가 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 시점부터 수직적 핸드오프가 시작되기 전의 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안 미리 다수의 프레임을 한꺼번에 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하되, 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 한 실시예이다. 7 is a flowchart according to a second embodiment of a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment, and FIG. 8 is a vertical handoff in the embodiment shown in FIG. An example of video frames transmitted at the time of transmission. In a heterogeneous network environment, the video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff is performed by performing vertical handoff before starting vertical handoff from the time when the
사용자가 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기를 사용해 네트워크에 접속하여 VOD(Video On Demand)와 같은 비디오 서비스를 받고있는 동안 사용자가 이동하여 이종 네트워크 환경에 진입했을 경우, 이종 네트워크 사이의 비디오 의 수직적 핸드오프가 발생된다. 먼저, 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기는 비디오 서비스를 제공중인 서버로 수직적 핸드오프가 개시되었음을 통보한다. 그러면, 서버는 단계 S210 에서 상기 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받게 된다. 이 때, 휴대용 멀티미디어 단말기는 서버로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통해 수직적 핸드오프 개시를 통보할 수 있다. 상기 RTCP는 단방향 실시간 전송 프로토콜인 RTP(Real-time Transport Protocol)와 쌍으로 존재하는 양방향 전송 프로토콜로 서비스 품질 감시, 체증 제어, 매체간 동기화, 발신자 식별, 세션의 크기 추정 등의 세션 유지와 관리에 필요한 중요한 기능을 수행할 수 있는 프로토콜이다.When a user enters a heterogeneous network environment while moving to a network using a mobile multimedia terminal such as a mobile phone, a PDA or a PMP and receiving a video service such as Video On Demand (VOD), Vertical handoff occurs. First, the portable multimedia terminal receiving the video in real time notifies the server providing the video service that the vertical handoff has been started. Then, the server is notified of the start of the vertical handoff from the portable multimedia terminal receiving the video in real time in step S210. At this time, the portable multimedia terminal may notify the server of the start of the vertical handoff through the Real-time Transport Control Protocol (RTCP). The RTCP is a bidirectional transport protocol paired with a real-time transport protocol (RTP), which is a unidirectional real-time transport protocol, for session maintenance and management such as quality of service monitoring, congestion control, inter-media synchronization, caller identification, and session size estimation. It is a protocol that can perform important functions required.
만약, 상기 S210 단계에 의해 서버가 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 서버는 단계 S220 에서 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측한다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간은 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 8 의 A 구간), 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 8 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 8 의 C 구간)으로 이루어진다. 도 8 의 D구간 이후는 수직적 핸드오프 종료 이후의 정상적인 비디오 서비스 구간이다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간 예측과 관련해서는 이미 설명하였으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.If the server is notified of the start of the vertical handoff by the step S210, the server predicts the time required for the vertical handoff in the step S220. The time required for the vertical handoff is the time for the portable multimedia terminal to prepare for the vertical handoff (section A in FIG. 8), the time for vertical handoff to occur (section B in FIG. 8), and the server and the portable multimedia terminal. It consists of a time (the C section of Fig. 8) when the network is connected again. After the section D of FIG. 8, the normal video service section after the end of the vertical handoff. Since the time prediction for the vertical handoff has already been described, duplicate description thereof will be omitted.
서버는 단계 S230 에서 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 8 의 A 구간) 동안 예측된 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 8 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 8 의 C 구간) 동안 보내야할 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 해당 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송한다. 이 때, 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 전송하는 기술은 전송 대역폭을 핸드오프를 준비하는 시간 동안 일시적으로 크게 한다거나, 초당 평균 데이타 전송율(Bit Rate)을 핸드오프를 준비하는 시간 동안 일시적으로 높인 다거나 하는 등의 방법에 의해 가능하다.In step S230, the server establishes the estimated vertical handoff time (Section B in FIG. 8) during the time that the portable multimedia terminal prepares for the vertical handoff (Section A in FIG. 8), and the network between the server and the portable multimedia terminal. The video frames to be sent during the reconnection time (C section in FIG. 8) are transmitted to the portable multimedia terminal at once. At this time, the technique of transmitting video frames at once is temporarily increasing the transmission bandwidth during the time to prepare for handoff, or temporarily increasing the average bit rate per second during the time to prepare for handoff. It is possible by the method.
그 다음 서버는 S240 에서 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 8 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 8 의 C 구간) 동안에는 서버는 비디오 전송을 중단하고, 상기 S220 단계에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 서버는 단계 S250 에서 예측된 수직적 핸드오프 종료 시간 이후(D구간 이후)의 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송한다. 상기 P-프레임을 I-프레임으로 변경하는 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 디지탈 영상 처리분야에서 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Then, the server stops transmitting video during the time when vertical handoff occurs in the S240 (B section in FIG. 8) and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (C section in FIG. 8). If the time estimated by the step S220 elapses, the server changes and transmits the first video frame transmitted to the portable multimedia terminal after the vertical handoff end time predicted in step S250 (after section D) to an I-frame. . Regarding the technique of changing the P-frame to an I-frame, since it is a conventional technique that is already widely known and implemented in the field of digital image processing before this application, a detailed description thereof will be omitted.
즉, 종래의 경우 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 8 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 8 의 C 구간) 동안의 프레임은 전송되지않고, 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임의 경우 단독 재생이 불가능한 P-프레임일 가능성이 대부분이었기 때문에 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 중 및 수직적 핸드오프 종료 이후에도 얼마동안 비디오를 재생하지 못하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우 예측된 수직 적 핸드오프가 일어나는 시간(도 8 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 8 의 C 구간) 동안의 프레임을 미리 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 8 의 A 구간) 동안 한꺼번에 전송하고, 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임을 항상 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하여 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 중에서도 비디오 스트림의 재생이 가능하고, 수직적 핸드오프 이후에도 즉시 I-프레임의 재생가능하도록 함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 휴대용 멀티미디어 단말기의 비디오 재생이 끊기는 것을 방지할 수 있다.That is, in the conventional case, the frame is not transmitted during the time when vertical handoff occurs (section B of FIG. 8) and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (section C of FIG. 8), and the vertical handoff is performed. Since the first video frame transmitted after the off is most likely a P-frame that cannot be played alone, the portable multimedia terminal may not play the video for some time during the vertical handoff and after the end of the vertical handoff. In this case, the portable multimedia terminal vertically advances the frame during the time when the predicted vertical handoff occurs (section B of FIG. 8) and the time when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (section C of FIG. 8). During the time to prepare for off (section A in Fig. 8), The first video frame transmitted after the original handoff is always changed to a single playable I-frame so that the portable multimedia terminal can play the video stream even during the vertical handoff and immediately play the I-frame even after the vertical handoff. Accordingly, even when vertical handoff occurs in a heterogeneous network environment, video playback of the portable multimedia terminal can be prevented from being interrupted.
도 9 은 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법의 제 3 실시예에 따른 흐름도, 도 10 는 도 9 에 도시한 실시예에서의 수직적 핸드오프시 전송되는 비디오 프레임의 예시도이다. 이 실시예에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 서버(100)가 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 시점부터 수직적 핸드오프가 시작되기 전의 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안 미리 다수의 프레임중 일부를 스킵하여 휴대용 멀티미디어 단말기(200)로 전송하되, 예측된 수직적 핸드오프 종료 이후의 첫번째 전송하는 비디오 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하도록 한 실시예이다. 9 is a flowchart according to a third embodiment of a video transmission method for preventing interruption of video transmission during vertical handoff in a heterogeneous network environment, and FIG. 10 is a vertical handoff in the embodiment shown in FIG. An example of video frames transmitted at the time of transmission. In a heterogeneous network environment, the video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff is performed by performing vertical handoff before starting vertical handoff from the time when the
사용자가 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 단말기를 사용해 네트워크에 접속하여 VOD(Video On Demand)와 같은 비디오 서비스를 받고있는 동안 사용 자가 이동하여 이종 네트워크 환경에 진입했을 경우, 이종 네트워크 사이의 비디오의 수직적 핸드오프가 발생된다. 먼저, 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기는 비디오 서비스를 제공중인 서버로 수직적 핸드오프가 개시되었음을 통보한다. 그러면, 서버는 단계 S310 에서 상기 실시간으로 비디오를 수신중인 휴대용 멀티미디어 단말기로부터 수직적 핸드오프 개시를 통보받게 된다. 이 때, 휴대용 멀티미디어 단말기는 서버로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통해 수직적 핸드오프 개시를 통보할 수 있다. 상기 RTCP는 단방향 실시간 전송 프로토콜인 RTP(Real-time Transport Protocol)와 쌍으로 존재하는 양방향 전송 프로토콜로 서비스 품질 감시, 체증 제어, 매체간 동기화, 발신자 식별, 세션의 크기 추정 등의 세션 유지와 관리에 필요한 중요한 기능을 수행할 수 있는 프로토콜이다.When a user enters a heterogeneous network environment while moving to a network using a mobile multimedia terminal such as a mobile phone, PDA, or PMP and receiving video service such as VOD (Video On Demand), Vertical handoff occurs. First, the portable multimedia terminal receiving the video in real time notifies the server providing the video service that the vertical handoff has been started. Then, the server is notified of the start of the vertical handoff from the portable multimedia terminal receiving the video in real time in step S310. At this time, the portable multimedia terminal may notify the server of the start of the vertical handoff through the Real-time Transport Control Protocol (RTCP). The RTCP is a bidirectional transport protocol paired with a real-time transport protocol (RTP), which is a unidirectional real-time transport protocol, for session maintenance and management such as quality of service monitoring, congestion control, inter-media synchronization, caller identification, and session size estimation. It is a protocol that can perform important functions required.
만약, 상기 S310 단계에 의해 서버가 수직적 핸드오프 개시를 통보받은 경우, 서버는 단계 S320 에서 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측한다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간은 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 10 의 A 구간), 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 10 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 10 의 C 구간)으로 이루어진다. 도 10 의 D구간 이후는 수직적 핸드오프 종료 이후의 정상적인 비디오 서비스 구간이다. 상기 수직적 핸드오프에 소요되는 시간 예측과 관련해서는 이미 설명하였으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.If the server is notified of the start of the vertical handoff by the step S310, the server predicts the time required for the vertical handoff in the step S320. The time required for the vertical handoff is the time for the portable multimedia terminal to prepare for the vertical handoff (section A in FIG. 10), the time for vertical handoff to occur (section B in FIG. 10), and the server and the portable multimedia terminal. It is made up of time (network section C in FIG. 10) when the network is reconnected. After the section D of FIG. 10, the normal video service section after the vertical handoff is finished. Since the time prediction for the vertical handoff has already been described, duplicate description thereof will be omitted.
서버는 단계 S330 에서 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비 하는 시간(도 10 의 A 구간) 동안 예측된 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 10 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 10 의 C 구간) 동안 보내야할 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 해당 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하되, 이 중 일부(도 10 의 녹색으로 표시된 프레임)를 스킵(Skip)하여 전송한다. 이 때, 비디오 프레임을 미리 한꺼번에 전송하는 기술은 전송 대역폭을 핸드오프를 준비하는 시간 동안 일시적으로 크게 한다거나, 초당 평균 데이타 전송율(Bit Rate)을 핸드오프를 준비하는 시간 동안 일시적으로 높인 다거나 하는 등의 방법에 의해 가능하며, 비디오 프레임 스킵(Skip)률은 망상황이나, 서버 상황 등을 고려해 적절하게 선택 또는 설정될 수 있다.In step S330, the server establishes the estimated vertical handoff time (Section B in FIG. 10) during the time that the portable multimedia terminal prepares for vertical handoff (Section A in FIG. 10), and the network between the server and the portable multimedia terminal. The video frame to be sent during the time of reconnection (C section in FIG. 10) is transmitted to the portable multimedia terminal at a time, but a part of the frame (frame shown in green in FIG. 10) is skipped and transmitted. At this time, the technique of transmitting video frames at once is temporarily increasing the transmission bandwidth during the time to prepare for handoff, or temporarily increasing the average bit rate per second during the time to prepare for handoff. By the method, the video frame skip rate may be appropriately selected or set in consideration of network conditions, server conditions, and the like.
그 다음 서버는 S340 에서 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 10 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 10 의 C 구간) 동안에는 서버는 비디오 전송을 중단하고, 상기 S320 단계에 의해 예측된 시간이 경과될 경우, 서버는 단계 S350 에서 예측된 수직적 핸드오프 종료 시간 이후(D구간 이후)의 휴대용 멀티미디어 단말기로 전송하는 첫번째 비디오 프레임을 I-프레임으로 변경하여 전송한다. 상기 P-프레임을 I-프레임으로 변경하는 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 디지탈 영상 처리분야에서 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Then, the server stops video transmission during the time when vertical handoff occurs in the S340 (section B in FIG. 10) and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (section C in FIG. 10). If the time estimated by the step S320 has elapsed, the server changes and transmits the first video frame transmitted to the portable multimedia terminal after the vertical handoff end time predicted in step S350 (after section D) to an I-frame. . Regarding the technique of changing the P-frame to an I-frame, since it is a conventional technique that is already widely known and implemented in the field of digital image processing before this application, a detailed description thereof will be omitted.
이 때, 상기 스킵되어 전송되지 않은 일부의 프레임은 휴대용 멀티미디어 단말기의 재생시 예측 재생(도 10 의 보라색으로 표시된 프레임)될 수 도 있으며, 그 재생을 생략할 수 도 있다. 상기 프레임의 스킵 전송 및 스킵된 프레임의 예측 재 생 방법은 R-D(Lagrangian Rate-Distortion) 모델 등과 같이 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In this case, some frames not skipped and transmitted may be predicted and reproduced (frames shown in purple in FIG. 10) during reproduction of the portable multimedia terminal, or may be omitted. Since the skip transmission of the frame and the predictive reproduction method of the skipped frame are conventional techniques already known and implemented before this application, such as a Lagrangian Rate-Distortion (R-D) model, a detailed description thereof will be omitted.
즉, 종래의 경우 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 10 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 10 의 C 구간) 동안의 프레임은 전송되지않고, 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임의 경우 단독 재생이 불가능한 P-프레임일 가능성이 대부분이었기 때문에 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 중 및 수직적 핸드오프 종료 이후에도 얼마동안 비디오를 재생하지 못하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우 예측된 수직적 핸드오프가 일어나는 시간(도 10 의 B 구간) 및 서버와 휴대용 멀티디미어 단말기간에 네트워크가 다시 연결되는 시간(도 10 의 C 구간) 동안의 프레임을 미리 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 시간(도 10 의 A 구간) 동안 한꺼번에 전송하되, 효율적인 전송(스킵없이 전부 전송할 경우, 전송 부하가 심할 수 있기 때문에 일부를 스킵하여 전송하는 것이 효율이 좋다)을 위해 그 중 일부를 스킵(Skip)하여 전송하고, 수직적 핸드오프 이후 전송되는 첫번째 비디오 프레임을 항상 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송하여 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프 중에서도 비디오 스트림의 재생이 가능하고, 수직적 핸드오프 이후에도 즉시 I-프레임의 재생가능하도록 함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 휴대용 멀티미디어 단말기의 비디오 재생이 끊기는 것을 방지할 수 있다.That is, in the conventional case, the frame is not transmitted during the time when vertical handoff occurs (section B of FIG. 10) and when the network is reconnected between the server and the portable multimedia terminal (section C of FIG. 10). Since the first video frame transmitted after the off is most likely a P-frame that cannot be played alone, the portable multimedia terminal may not play the video for some time during the vertical handoff and after the end of the vertical handoff. In this case, the portable multimedia terminal performs a vertical handoff in advance of the time when the predicted vertical handoff occurs (Section B of FIG. 10) and the time of reconnection of the network between the server and the portable multimedia terminal (C interval of FIG. 10). During the time to prepare (A section of Figure 10) to transmit at once, Skip some of them for efficient transmission (for efficient transmission, because some of the transmission load can be very heavy if skipped without skipping), and the first video transmitted after vertical handoff Transmit and change frames to I-frames that can always be played independently, allowing portable multimedia terminals to play video streams during vertical handoffs and to immediately play I-frames even after vertical handoffs. Even if the video playback of the portable multimedia terminal can be prevented from being interrupted.
따라서, 위와 같이함에 의해 본 발명은 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에도 끊김없이 비디오 서비스를 받거나 끊기는 시간이 적어질 수 있도록 서버가 비디오 프레임을 전송하여 휴대용 멀티미디어 단말기가 비디오 전송 중단없이 자연스럽게 비디오를 재생할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention allows the server to transmit video frames so that even when vertical handoff occurs in a heterogeneous network environment, the time for receiving or disconnecting video services can be reduced without interruption of video transmission. Can be played back.
이하에서는 WLAN망으로부터 CDMA망으로의 핸드오프시 본 발명을 실제로 적용한 적용예를 설명해본다. WLAN망의 액세스 포인트(AP : Access Point) 영역내에서 비디오 서비스를 받던 이동통신 단말기(MS : Mobile Station)가 액세스 포인트(AP) 영역 바깥쪽으로 이동하여 특정 신호 세기 이하로 신호가 약해지면, WLAN망과 CDMA망간에 핸드오프 절차가 수행되는데, 이 때 이동통신 단말기(MS)는 WLAN망에서 CDMA망으로 천이하면서 비디오 전송 중단없이 비디오 서비스를 받기위해 WLAN망의 액세스 포인트(AP)와 통신하는 동시에 CDMA망의 기지국(BS)과도 통신하면서 핸드오프를 준비하고, 이 기간 동안 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS)도 핸드오프를 준비하게된다. Hereinafter, an example of applying the present invention to the handoff from the WLAN network to the CDMA network will be described. When a mobile station (MS) receiving a video service in an access point (AP) area of a WLAN network moves out of an access point (AP) area and the signal weakens below a certain signal strength, the WLAN network A handoff procedure is performed between the CDMA network and the CDMA network, where the mobile station (MS) transitions from the WLAN network to the CDMA network and communicates with the access point (AP) of the WLAN network to receive video service without interruption of video transmission. It also communicates with a base station (BS) of the network to prepare for the handoff, during which time the multimedia streaming server (MSS) also prepares for the handoff.
이를 위해 이동통신 단말기(MS)는 WLAN망의 액세스 포인트(AP)에 연동된 게이트웨이(Gateway)를 통해 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS : Multimedia Streaming Server)로 RTCP 프로토콜을 통해 수직적 핸드오프 개시를 통보한다. RTCP 프로토콜을 통해 수직적 핸드오프 요청을 통보받은 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS)는 수직적 핸드오프에 소요되는 시간을 예측하고, 수직적 핸드오프를 준비하는 시간 동안 CDMA망의 기지국(BS : Base Station)으로 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS)가 수직적 핸드오프가 일어나는 시간 및 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS)와 이동통신 단말 기(MS)간에 네트워크가 다시 연결되는 시간 동안 보내야할 비디오 프레임(Video Frame)을 미리 한꺼번에 전송하되, 효율적인 전송을 위해 전송되는 비디오 프레임중 일부를 스킵(Skip)하여 전송한다.To this end, the mobile communication terminal (MS) notifies the multimedia streaming server (MSS) of the vertical handoff initiation through the RTCP protocol through a gateway linked to an access point (AP) of the WLAN network. The multimedia streaming server (MSS) notified of the vertical handoff request through the RTCP protocol predicts the time taken for the vertical handoff and streams the multimedia to the base station (BS) of the CDMA network during the time to prepare for the vertical handoff. The MSS transmits video frames to be transmitted at a time in advance during the time when vertical handoff occurs and during the time when the network is reconnected between the multimedia streaming server and the MS. Skip some of the transmitted video frames to transmit them.
이후, 이동통신 단말기(MS)와 WLAN망 및 CDMA망간에는 물리적(Physical) 핸드오프가 일어나고, 그 결과 이동통신 단말기(MS)는 WLAN망의 액세스 포인트(AP)와의 연결을 종료하고, CDMA망의 기지국(BS)과 통신을 연결하여 핸드오프를 완료한 다음 CDMA망의 기지국(BS)과 이동통신 단말기(MS)간에 네트워크 셋업(Network Setup)을 진행한다. 이 기간 동안 이동통신 단말기(MS)는 미리 전송된 비디오 프레임을 재생하고, CDMA망의 기지국(BS)과 이동통신 단말기(MS)간에 네트워크 셋업(Network Setup)이 완료되면, 멀티미디어 스트리밍 서버(MSS : Multimedia Streaming Server)가 비디오 서비스를 재개하여 비디오 프레임을 CDMA망의 기지국(BS)으로 전송하되, 첫번째 프레임으로 단독 재생 가능한 I-프레임을 전송함으로써 비디오를 시청하는 사용자의 입장에서는 비디오가 끊기지 않고 자연스럽게 재생되는 것처럼 보이게 된다.Subsequently, a physical handoff occurs between the mobile communication terminal (MS), the WLAN network, and the CDMA network. As a result, the mobile communication terminal (MS) terminates the connection with the access point (AP) of the WLAN network. After completing the handoff by connecting communication with the base station (BS), the network setup is performed between the base station (BS) and the mobile communication terminal (MS) of the CDMA network. During this period, the mobile communication terminal (MS) plays a video frame transmitted in advance, and when the network setup is completed between the base station (BS) and the mobile communication terminal (MS) of the CDMA network, the multimedia streaming server (MSS: Multimedia Streaming Server) resumes video service and transmits video frame to BS in CDMA network, but sends I-frame that can be played independently as the first frame. It seems to be done.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프가 발생한 경우에 서버가 핸드오프 시간을 예측하고, 예측된 시간 경과 후 첫번째 전송 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시 휴대용 멀티미디어 단말 기에서 재생되는 비디오가 끊기는 시간을 최소화할 수 있는 유용한 효과를 가진다.As described above, in a video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment, the server predicts a handoff time when a vertical handoff occurs in a heterogeneous network environment. After the elapsed time, the first transmission frame is changed to a single playable I-frame and transmitted, thereby minimizing the time when the video played in the portable multimedia terminal is interrupted during vertical handoff in a heterogeneous network environment.
또한, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 서버가 핸드오프 시간을 예측하고, 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 동안 미리 핸드오프가 일어나는 시간 및 네트워크가 다시 연결되는 시간 동안 보내야할 비디오 프레임을 한꺼번에 전송하고, 예측된 시간 경과 후 첫번째 전송 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시 휴대용 멀티미디어 단말기에서 재생되는 비디오가 중단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention, the server predicts the handoff time, the handoff in advance while the portable multimedia terminal is preparing for the vertical handoff Handheld multimedia terminal during vertical handoff in heterogeneous network environment by transmitting video frame to be sent at the same time during wake up time and network reconnection, and changing the first transmitted frame to single playable I-frame after estimated time elapsed There is an effect that can prevent the video playing in the interruption.
또한, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시의 비디오 전송 중단을 방지하기 위한 비디오 전송방법은 서버가 핸드오프 시간을 예측하고, 휴대용 멀티미디어 단말기가 수직적 핸드오프를 준비하는 동안 미리 핸드오프가 일어나는 시간 및 네트워크가 다시 연결되는 시간 동안 보내야할 비디오 프레임을 일부 스킵하여 한꺼번에 전송하고, 예측된 시간 경과 후 첫번째 전송 프레임을 단독 재생 가능한 I-프레임으로 변경하여 전송함으로써 이종 네트워크 환경에서 수직적 핸드오프시 휴대용 멀티미디어 단말기에서 재생되는 비디오가 중단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the video transmission method for preventing video transmission interruption during vertical handoff in a heterogeneous network environment according to the present invention, the server predicts the handoff time, the handoff in advance while the portable multimedia terminal is preparing for the vertical handoff In case of vertical handoff in heterogeneous network environment, by skipping some of the video frames to be sent at the time of wake up and the time of network re-establishment, and changing the first transmission frame to a single playable I-frame after the estimated time elapses The video played in the portable multimedia terminal can be prevented from being interrupted.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, which are referred to by the accompanying drawings, it is apparent that various modifications are possible without departing from the scope of the invention within the scope covered by the following claims from this description. .
Claims (6)
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