KR100896676B1 - Method for measuring video telephony - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실질적으로 송신측 단말기로 입력되고 있는 송신측 영상과, 이 송신측 영상이 통신망을 거치게 됨으로써 수신측 단말기로 입력되고 있는 수신측 영상 간의 화질 비교를 통해 영상전화를 위한 네트워크 상태를 진단할 수 있도록 한 영상전화의 화질 측정 방법에 관한 것이다.According to the present invention, a network state for video telephony can be diagnosed by comparing image quality between a transmitter image input to a transmitter terminal and a receiver image input to the receiver terminal as the transmitter image passes through a communication network. It relates to a method of measuring image quality of a videophone.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법은 영상전화 기능이 구비되어 있는 단말기를 구동할 수 있는 드라이버 모듈이 탑재되어 있는 모니터링 장치가 송신측 단말기와 수신측 단말기에 각각 연결된 상태에서 상기 모니터링 장치에 의해 수행되고, 송신측 단말기와 수신측 단말기를 구동하여 영상전화 연결을 확립하는 (a) 단계; 상기 송신측 단말기에서 상기 수신측 단말기로 송신되고 있는 참조영상을 상기 송신측 단말기로부터 전달받고, 이동통신망을 거쳐 상기 수신측 단말기로 수신되고 있는 테스트영상을 상기 수신측 단말기로부터 전달받는 (b) 단계; 상기 송신측 단말기로부터 전달받은 참조영상을 디코딩하고, 상기 수신측 단말기로부터 전달받은 테스트영상을 디코딩하는 (c) 단계 및 상기 디코딩된 참조영상을 기준으로 하여, 상기 디코딩된 테스트영상의 화질을 측정하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the method for measuring the image quality of a videophone according to an embodiment of the present invention is a state in which a monitoring device equipped with a driver module for driving a terminal equipped with a videophone function is connected to a transmitting terminal and a receiving terminal, respectively. (A) a video call connection performed by the monitoring apparatus in operation of the transmitter terminal and the receiver terminal; (B) receiving a reference image transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal from the transmitting terminal and receiving a test image received from the receiving terminal through the mobile communication network from the receiving terminal; ; (C) decoding the reference image received from the transmitting terminal, decoding the test image received from the receiving terminal, and measuring the quality of the decoded test image based on the decoded reference image. and (d) step.
이동통신단말기, 게이트웨이, DM, 화질, MOS, 동기화, 영상전화 Mobile terminal, gateway, DM, image quality, MOS, synchronization, video call
Description
본 발명은 영상전화의 화질 측정 방법에 관한 것으로, 특히 실질적으로 송신측 단말기로 입력되고 있는 송신측 영상과, 이 송신측 영상이 통신망을 거치게 됨으로써 수신측 단말기로 입력되고 있는 수신측 영상 간의 화질 비교를 통해 영상전화를 위한 네트워크 상태를 진단할 수 있도록 한 영상전화의 화질 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the image quality of a videophone, and in particular, to compare the image quality between a transmission side image that is substantially input to a transmission terminal and a reception side image that is input to a reception terminal as the transmission side image passes through a communication network. The present invention relates to a video quality measurement method for diagnosing a network condition for a video call.
근래 들어, 정보/통신분야의 비약적인 발전에 힘입어 전국민의 필수 휴대품이라고 할 정도로 이동통신 단말기가 보편화되어 있고, 나아가 음성통화나 문자메시지의 송/수신이 주기능이었던 것은 이미 오래전이며, 새로운 기술의 출현에 따라 다종다양한 기능을 갖는 신모델 들이 속속 출시되어 구 모델들을 빠르게 대체하고 있다. 특히, 영상전화나 영상회의 시스템을 지원하는 3 세대(Generation)용 통신망, 즉 W-CDMA망이 구축되어 정지 또는 이동 중에도 이동통신 단말기를 통해 통화 상대방과 음성 및 영상을 주고받을 수 있는 영상전화 서비스가 도입된 상태이다.In recent years, thanks to the rapid development of information and communication fields, mobile communication terminals have become so popular that they are essential portable devices for the whole nation. Furthermore, voice calls and text messages have been the main functions. With the advent of the new models with various functions are released one after another to replace the old models quickly. In particular, the third generation (Generation) communication network, which supports the video telephony and video conferencing system, that is, the W-CDMA network is established, the video telephony service that can send and receive voice and video with the other party through the mobile communication terminal even during stop or moving Is introduced.
한편, 단말기 제조사의 경우에는 보다 양질의 영상 화질을 고객에게 제공하기 위해 자기가 제조한 단말기로 수신되는 실제 영상의 화질을 확인할 필요가 있 고, 이동통신사의 경우에도 자기가 운용 및 유지·보수하는 이동통신망의 성능이나 상태를 체크하여 최적화시키기 위한 용도로 네트워크를 거친 실제 영상의 화질을 확인할 필요가 있는바, 이러한 필요에 따라 영상 화질을 자동으로 모니터링할 수 있는 시스템이 제안되어 있다. 이러한 종래의 영상 화질 자동 모니터링 시스템에서는 모니터링 장치로 사용되는 노트북 컴퓨터 상에 영상전화 시험에 기준이 되는 참조용 영상 데이터(이하, 간단히 '참조영상'이라 한다)가 저장되어 있어야 한다. 또한, 통신망을 거치게 되는 테스트용 영상 데이터(이하, 간단히 '테스트영상'이라 한다)는 상기한 모니터링 장치로 전달되는데, 이에 모니터링 장치는 저장되어 있는 참조영상에 대비되는 테스트영상의 화질을 산출하게 된다. 즉, 이를 토대로 영상전화를 위한 네트워크 상태를 진단할 수 있게 된다.On the other hand, in case of a terminal manufacturer, it is necessary to check the image quality of the actual image received by the terminal manufactured by the terminal in order to provide a better image quality to the customer. For the purpose of optimizing the performance and status of the mobile communication network, it is necessary to confirm the image quality of the actual image that has passed through the network. A system capable of automatically monitoring the image quality according to such a need has been proposed. In the conventional automatic image quality monitoring system, reference image data (hereinafter, simply referred to as 'reference image') as a reference for video telephone test should be stored on a notebook computer used as a monitoring device. In addition, test image data (hereinafter, simply referred to as a 'test image') passed through a communication network is transmitted to the monitoring apparatus, and the monitoring apparatus calculates an image quality of the test image compared to the stored reference image. . That is, based on this, it is possible to diagnose the network state for the video call.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 영상 화질 자동 모니터링 시스템에 따르면, 참조영상이 모니터링 장치에 기저장되어 있다는 것은 테스트영상이 영상전화 시험을 목적으로 사전에 제작된 것임을 나타내는바, 이는 곧 영상전화로 연결된 단말기들 사이에서 실질적으로 송/수신되고 있는 영상의 분석은 이루어지지 못하고 있다는 문제점이 있었다. 다시 말해, 기존에는 테스트영상의 화질 분석의 기준이 되는 참조용이 송신측 단말기 자체에서 생산된 것이 아니기 때문에, 영상전화를 구현하게 되는 단말기나 네트워크의 정확한 진단이 궁극적으로 어렵다는 것이다.However, according to the conventional automatic image quality monitoring system as described above, that the reference image is pre-stored in the monitoring device indicates that the test image is made in advance for the purpose of the video telephone test, which is a terminal connected to the video telephone. There was a problem that the analysis of the image that is actually transmitted and received between them is not made. In other words, it is ultimately difficult to accurately diagnose a terminal or a network that implements a video phone because a reference for reference image quality analysis of a test image is not produced by a transmitter terminal itself.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 통신망을 거쳐 수신측 단말기로 입력되는 테스트영상에 대한 화질 분석을 수행할 때에 그 기준이 되는 참조영상을 송신측 단말기로부터 얻음으로써, 두 단말기 사이의 실질적인 영상전화 상태를 분석할 수 있도록 한 영상전화의 화질 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. When performing an image quality analysis on a test image input to a receiving terminal through a communication network, the reference image is obtained from the transmitting terminal, thereby obtaining a reference image. The purpose of the present invention is to provide a method for measuring the quality of a videophone so as to analyze the actual state of the videophone.
또한, 본 발명은 망과 망 사이를 연결하는 게이트웨이로 입력되는 참조영상을 기준으로 하여 게이트웨이에서 출력되는 테스트영상을 화질 분석함으로써, 게이트웨이에서의 영상전화 연결 상태를 진단할 수 있도록 한 영상전화화의 화질 측정 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention by analyzing the image quality of the test image output from the gateway on the basis of the reference image input to the gateway connecting the network between the network, the video telephony of the video telephone Another object is to provide a method for measuring image quality.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법은 영상전화 기능이 구비되어 있는 단말기를 구동할 수 있는 드라이버 모듈이 탑재되어 있는 모니터링 장치가 송신측 단말기와 수신측 단말기에 각각 연결된 상태에서 상기 모니터링 장치에 의해 수행되고, 송신측 단말기와 수신측 단말기를 구동하여 영상전화 연결을 확립하는 (a) 단계; 상기 송신측 단말기에서 상기 수신측 단말기로 송신되고 있는 참조영상을 상기 송신측 단말기로부터 전달받고, 이동통신망을 거쳐 상기 수신측 단말기로 수신되고 있는 테스트영상을 상기 수신측 단말기로부터 전달받는 (b) 단계; 상기 송신측 단말기로부터 전달받은 참조영상을 디코딩하고, 상기 수신측 단말기로부터 전달받은 테스트영상을 디코딩하는 (c) 단계 및 상기 디코딩된 참조영상을 기준으로 하여, 상기 디코딩된 테스트영상의 화질을 측정하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, in the image quality measurement method of a videophone according to an embodiment of the present invention, a monitoring device equipped with a driver module capable of driving a terminal having a videophone function is provided with a transmitting terminal and a receiving side. (A) being performed by the monitoring apparatus in a state of being connected to each terminal, driving a transmitting terminal and a receiving terminal to establish a video telephone connection; (B) receiving a reference image transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal from the transmitting terminal and receiving a test image received from the receiving terminal through the mobile communication network from the receiving terminal; ; (C) decoding the reference image received from the transmitting terminal, decoding the test image received from the receiving terminal, and measuring the quality of the decoded test image based on the decoded reference image. and (d) step.
전술한 구성에서, 상기 송신측 단말기나 상기 수신측 단말기는 이동통신단말기이되, 상기 모니터링 장치는 상기 이동통신단말기에 구비된 DM 포트를 이용하여 상기 단계 (a)를 수행하는 것이 바람직하다.In the above configuration, it is preferable that the transmitting terminal or the receiving terminal is a mobile communication terminal, and the monitoring apparatus performs the step (a) using a DM port provided in the mobile communication terminal.
또한 상기 (d) 단계는, 상기 테스트영상을 그 기준이 되는 상기 참조영상에 동기화하는 (d1) 단계 및 상기 참조영상에 대비되는 상기 테스트영상의 MOS 값을 측정하는 (d2) 단계를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 상기 (d1) 단계에서의 동기화는 데이터의 송/수신 역할을 하는 통신프로토콜이나 영상 데이터의 디코딩 역할을 하는 디코딩프로토콜을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 통신프로토콜이 실시간전송프로토콜(RTP)인 경우에는 상기 (d1) 단계에서의 동기화가 상기 실시간전송프로토콜(RTP)의 RTP 시퀀스를 참조로 하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 디코딩프로토콜이 MPEG-4, H.263 또는 H.264인 경우에는 상기 (d1) 단계에서의 동기화가 상기 MPEG-4, 상기 H.263 또는 상기 H.264의 헤더나 페이로드에 수록된 임시참조번호(Temporal reference)를 참조로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the step (d) comprises the step of synchronizing the test image to the reference image as a reference (d1) and the step of measuring the MOS value of the test image compared to the reference image (d2) It is preferable. Here, the synchronization in the step (d1) may be made with reference to a communication protocol serving as a transmission / reception of data or a decoding protocol serving as a decoding of video data. In this case, when the communication protocol is a real-time transmission protocol (RTP), the synchronization in the step (d1) is preferably made with reference to the RTP sequence of the real-time transmission protocol (RTP). In addition, when the decoding protocol is MPEG-4, H.263 or H.264, the synchronization in the step (d1) is recorded in the header or payload of the MPEG-4, the H.263 or the H.264. It is preferably made with reference to a temporary reference.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법은 게이트웨이에서 영상 데이터를 캡처할 수 있는 모니터링 장치가 상기 게이트웨이에 연결된 상태에서 상기 모니터링 장치에 의해 수행되고, 상기 게이트웨이로 입력되고 있는 참조영상을 캡처하고, 상기 게이트웨이에서 통신망으로 출력되고 있는 테스트영상을 캡처하는 (a) 단계; 상기 캡처된 참조영상을 디코딩하고, 상기 캡처된 테스트영상을 디코딩하는 (b) 단계 및 상기 디코딩된 참조영상을 기준으로 하여, 상기 디코딩된 테스트영상의 화질을 측정하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a method of measuring image quality of a videophone is performed by the monitoring apparatus in a state in which a monitoring apparatus capable of capturing image data at a gateway is connected to the gateway and is input to the gateway. Capturing an image and capturing a test image output from the gateway to a communication network; (B) decoding the captured reference image, decoding the captured test image, and (c) measuring image quality of the decoded test image based on the decoded reference image. .
전술한 구성에서, 상기 (c) 단계는, 상기 테스트영상을 그 기준이 되는 상기 참조영상에 동기화하는 (c1) 단계 및 상기 참조영상에 대비되는 상기 테스트영상의 MOS 값을 측정하는 (c2) 단계를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 상기 (c1) 단계에서의 동기화는 데이터의 송/수신 역할을 하는 통신프로토콜이나 영상 데이터의 디코딩 역할을 하는 디코딩프로토콜을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 통신프로토콜이 실시간전송프로토콜(RTP)인 경우에는 상기 (c1) 단계에서의 동기화가 상기 실시간전송프로토콜(RTP)의 RTP 시퀀스를 참조로 하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 디코딩프로토콜이 MPEG-4, H.263 또는 H.264인 경우에는 상기 (c1) 단계에서의 동기화가 상기 MPEG-4, 상기 H.263 또는 상기 H.264의 헤더나 페이로드에 수록된 임시참조번호(Temporal reference)를 참조로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.In the above configuration, the step (c), the step (c1) of synchronizing the test image to the reference image as a reference and the step of measuring the MOS value of the test image compared to the reference image (c2) It is preferred that made, including. Here, the synchronization in the step (c1) may be made with reference to a communication protocol serving as a transmission / reception of data or a decoding protocol serving as a decoding of video data. In this case, when the communication protocol is a real-time transmission protocol (RTP), the synchronization in the step (c1) is preferably made with reference to the RTP sequence of the real-time transmission protocol (RTP). If the decoding protocol is MPEG-4, H.263, or H.264, the synchronization in step (c1) is recorded in the header or payload of the MPEG-4, H.263, or H.264. It is preferably made with reference to a temporary reference.
본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법에 따르면 실질적으로 송신측 단말기로 입력되고 있는 참조영상과, 이 참조영상이 통신망을 거치게 됨으로써 수신측 단말기로 입력되고 있는 테스트영상 간의 화질 비교가 수행되는바, 이에 따라 실질적으로 통화가 이루어지는 영상전화의 모니터링이 될 수 있는 효과가 있다.According to the method for measuring the image quality of a videophone according to the present invention, the image quality comparison between the reference image input to the transmitting terminal and the test image input to the receiving terminal is performed as the reference image passes through the communication network. Therefore, there is an effect that can be monitored of the video call is actually made a call.
또한, 게이트웨이로 입력되는 참조영상을 기준으로 게이트웨이에서 출력되는 테스트영상의 화질 분석을 통해, 게이트웨이의 영상전화 연결 상태를 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, by analyzing the image quality of the test image output from the gateway on the basis of the reference image input to the gateway, there is an effect that can diagnose the video phone connection state of the gateway.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 영상전화의 화질 측정 방법에 대해서 상세하게 설명하는데, 이에 앞서 영상전화에 이용되는 일반적인 프로토콜에 대해 간략하게 알아보기로 한다. 물론, 본 발명이 아래 예시한 프로토콜에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.Hereinafter, a method for measuring image quality of a videophone according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A brief description will be made of a general protocol used for videophone. Of course, it should be noted that the invention is not limited to the protocols illustrated below.
잘 알려진 바와 같이, H.324M 프로토콜은 일반 전화망을 이용한 영상 전화 및 회의용 터미널 시스템 규약으로서, H.323 프로토콜을 기반으로 한 멀티미디어 셋탑 박스의 제한된 이동성을 극복한, 이동 통신 환경을 위해 제안된 프로토콜이다. 이러한 H.324M 프로토콜은 하나의 독립된 단위 개체로써 멀티미디어 통신에 대한 모든 규약 및 방법을 규정하는 것이 아니라 복수의 프로토콜 스택으로 나뉘어진 하위 레벨의 프로토콜에 의존하여 통신에 필요한 정보를 교환하도록 설계되어 있다. 이러한 H.324M의 하위 프로토콜을 설명하자면, H.245는 H.324M 기반의 터미널 양단이 통신을 시작하거나 끝내기 위해 교환하는 제어 메시지를 처리하는 프로토콜로써, H.324M 프로토콜의 제어 프로토콜의 역할을 담당한다. H.261, H.263, H.264 및 MPEG-4는 영상의 부호화(encoding)을 위한 프로토콜이며, G.711, G.723.1 및 G.728은 음성 부호화를 위한 프로토콜이 된다. H.223은 실제 데이터를 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하는 역할과 데이터를 주고 받는 역할을 하는 프로토콜이다.As is well known, the H.324M protocol is a terminal system protocol for video telephony and conferencing over general telephone networks, and is a proposed protocol for mobile communication environments that overcomes the limited mobility of multimedia set-top boxes based on the H.323 protocol. . The H.324M protocol is designed to exchange information required for communication by relying on a lower level protocol divided into a plurality of protocol stacks rather than defining all protocols and methods for multimedia communication as a single unit entity. To describe this sub-protocol of H.324M, H.245 is a protocol that handles control messages exchanged by both ends of H.324M-based terminals to initiate or end communication. It acts as a control protocol of the H.324M protocol. do. H.261, H.263, H.264 and MPEG-4 are protocols for encoding an image, and G.711, G.723.1 and G.728 are protocols for speech encoding. H.223 is a protocol for multiplexing / demultiplexing actual data and exchanging data.
아울러, 세션개시프로토콜(session initiation protocol; SIP)는 상기한 H.324M에 대응되는 보다 간편한 프로토콜로서 1999년에 IETF MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) 워킹 그룹에 의해 RFC 2543으로 제안되었으며, 인터넷상에서 통신하고자 하는 단말기들이 서로를 식별하여 그 위치를 찾고, 그들 상호 간에 멀티미디어 통신 세션을 생성하거나 삭제 변경하기 위한 절차를 명시한 응용 계층의 시그널링 프로토콜이다. 이러한 SIP는 인터넷 기반 화상회의, 영상전화, 음성 메일, 이벤트 통지, 인스탄트 메시징 등 멀티미디어 서비스 세션의 생성, 수정, 종료를 제어하는 request/response 구조로서 TCP와 UDP에 모두 사용할 수 있고 또한, 각 사용자들을 구분하기 위해 이메일 주소와 비슷한 SIP URL을 사용함으로써 IP주소에 종속되지 않고도 서비스를 제공할 수 있다.In addition, session initiation protocol (SIP) is a simpler protocol that corresponds to H.324M, which was proposed in 1999 as RFC 2543 by the IETF Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC) Working Group. It is a signaling protocol of an application layer that specifies a procedure for identifying terminals to find each other, find their location, and create or delete a multimedia communication session between them. SIP is a request / response structure that controls the creation, modification, and termination of multimedia service sessions such as Internet-based video conferencing, video telephony, voice mail, event notification, instant messaging, and can be used for both TCP and UDP. By using a SIP URL similar to an email address to distinguish it, you can provide services without being tied to an IP address.
한편, 실시간전송프로토콜(real time transport protocol; RTP)는 H.324M의 전신인 H.323에 채용된, 상기한 H.223에 대응되는 프로토콜로서 실시간으로 음성이나 동화상를 송수신하기 위한 전송 계층 통신 프로토콜이며, 자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Protocol ;RSVP)과는 달리 라우터 등의 통신망 기기에 의지하지 않고 단말기 간에 실행되는 것이 특징이다. On the other hand, real time transport protocol (RTP) is a protocol corresponding to the above-mentioned H.223 adopted in H.323, the predecessor of H.324M, and is a transport layer communication protocol for transmitting and receiving voice or video in real time. Unlike Resource Reservation Protocol (RSVP), it is executed between terminals without relying on a network device such as a router.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법이 구현되는 네트워크 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법이 구현되는 시스템의 네트워크 구성은 영상전화 모니터링 장치(이하, 간단히 '모니터링 장치'라 한다)(100)로 사용되는 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터가 송신측 단말기(이하, 'Tx 단말기'라 한다)(200)와, 이의 상대측인 수신측 단말기(이 하 'Rx 단말기'라 한다)(400)와 연결되어 이루어진다.1 is a diagram illustrating a network configuration of a method for measuring image quality of a videophone according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a network configuration of a system in which a method for measuring image quality of a videophone according to the present invention is implemented may be a computer used as a videophone monitoring apparatus (hereinafter, simply referred to as a "monitoring apparatus") 100. For example, the notebook computer is connected to a transmitting terminal 200 (hereinafter referred to as a 'Tx terminal') 200 and a receiving terminal (hereinafter referred to as an 'Rx terminal') 400 on the other side thereof.
여기서, Rx 단말기(400)는 3G 이동통신망인 W-CDMA망을 통해 Tx 단말기(200)와 연결되는데, 이러한 Rx 단말기(400)는 유선 영상전화기(420), 영상전화 기능을 갖춘 이동통신단말기(410)나 웹캠(webcam)이 구비된 컴퓨터(440) 또는, VOD 서버(430)가 될 수 있다. 아울러, 도 1의 예시에서는 Tx 단말기(200)를 이동통신단말기로 국한하였으나 이 또한 유선 영상전화기나 VOD 서버가 될 수 있다. 또한, 모니터링 장치(100)가 웹캠을 갖추게 된다면 그 자체가 Tx 단말기(200)가 될 수도 있다.Here, the
또한, W-CDMA 망은 이동국, 즉 Tx 단말기(200)와의 사이에서 무선신호 송수신, 무선채널 부호화 및 복호화, 신호의 세기와 화질 측정, 기저대역 신호처리, 다이버시티, 무선자원관리 및 자체 유지보수 기능을 수행하는 기지국(300), 다수의 기지국(300)를 제어하여 기지국(300)와의 정합, 셀간 핸드오버 처리 및 호 제어 등의 기능을 수행하는 무선망 제어기(Radio Network Controller)(310), Rx 단말기인 유선 영상전화기(420), 영상통화 기능을 갖춘 이동통신단말기(410) 또는 웹캠을 갖춘 컴퓨터(440)가 연결되는 영상전화용 회선교환망(340), 영상전화용 회선교환망(340)과 무선망 제어기(310) 사이에서 영상 통화 및 각종 부가기능을 제공하고, 통화로를 설정하며, 여러 다른 장비들 및 외부망과의 연결을 제공하는 이동 교환기(Mobile Switching Center; MSC)(320), Rx 단말기인 VOD 서버(400) 등이 연결되는 영상 데이터 전송을 위한 VOD용 패킷교환망(350), Tx 단말기(200)에 패킷 서비스를 제공하는 GPRS(General Packet Radio Service)의 서빙 노드로서 외부망과의 사이에서 게이트웨이 역할을 담당하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(330) 및 무선망 제어기(310)와 GGSN(330) 사이에서 패킷 데이터의 처리를 수행하는 SGSN(Support GPRS Serving Node)(360)을 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the W-CDMA network transmits and receives radio signals, wireless channel encoding and decoding, signal strength and quality measurement, baseband signal processing, diversity, radio resource management, and self-maintenance with a mobile station, that is, the
한편, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법이 구현되는 네트워크 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법이 구현되는 시스템의 네트워크 구성은 모니터링 장치(100)가, 구조가 서로 다른 두 개의 통신망을 연결하는 게이트웨이(330) 이를테면, GGSN의 데이터 입/출력단에 각각 연결되어 이루어진다.2 is a diagram illustrating a network configuration of a method for measuring image quality of a videophone according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the network configuration of the system in which the image quality measuring method of the videophone of the present invention is implemented may include a
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법을 구현시키는 모니터링 장치의 기능모듈 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 모니터링 장치(100)인 노트북 컴퓨터는 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 모듈(110), 명령송신 모듈(120), Tx 데이터수집 모듈(130), Rx 데이터수집 모듈(140), 음성/영상 코덱(이하 간단히 'A/V 코덱'이라고도 한다) 모듈(150), MOS 분석 모듈(160) 및 드라이버 모듈(170)을 포함하여 이루어질 수 있다.3 is a configuration diagram of a function module of a monitoring apparatus for implementing a method for measuring image quality of a videophone according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the notebook computer, which is the
전술한 구성에서, UI 모듈(110)은 Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400)의 접속단자에 연결되는데, 이 노트북 컴퓨터에는 Rx/Tx 단말기의 식별번호, 예를 들어 단말기의 전화번호나 VOD 서버(400)의 URL 입력, Tx 단말기(200)나 Rx 단말기(400)로 전송될 각종 로그 커맨드(Log Command)의 설정과 영상전화에 대한 각종 모니터링 결과를 디스플레이하는 것이다. 또한, UI 모듈(110)은 게이트웨이(330)의 데이터 입/출력단의 접속단자에 각각 연결되는데, 영상전화에 대한 각종 모니터링 결과를 디스플레이하는 것이다.In the above-described configuration, the
명령송신 모듈(120)은 사용자에 의해 설정된 각종 로그 커맨드를 Tx 단말기(200)나 Rx 단말기(400)에 전송하는 것이다.The
Tx 데이터수집 모듈(130)은 Tx 단말기(200)를 통해 각종 데이터, 예를 들어 H.324M이나 SIP의 셋업 과정의 데이터(메시지), Tx 단말기(200)에서 Rx 단말기(400)로 송신되는 영상/음성 데이터, 혹은 Tx 단말기(200)에서 게이트웨이(330)의 데이터 입력단으로 송신되는 영상/음성 데이터를 캡처(capture)하는 것이다.Tx
Rx 데이터수집 모듈(140)은 Rx 단말기(400)를 통해 각종 데이터, 예를 들어 H.324M이나 SIP의 셋업 과정의 데이터(메시지), 이동통신망을 거쳐 Rx 단말기(400)로 수신되는 영상/음성 데이터, 혹은 게이트웨이(330)의 데이터 출력단을 통해 Rx 단말기(400)로 송신하게 되는 영상/음성 데이터를 캡처하는 것이다.The Rx
A/V 코덱 모듈(150)은 Tx/Rx 데이터수집 모듈(130, 140)로 압축되어 입력되는 영상/음성 데이터를 디코딩(복원)하는 것이다.The A /
MOS 분석 모듈(160)은 이동통신망을 거쳐 Rx 단말기(400)로 수신되는 영상 즉, 테스트영상을 그 기준이 되는, Tx 단말기(200)에서 송신되는 영상 즉, 참조영상과 비교하여 그 화질을 측정하는 것이다. 또한, MOS 분석 모듈(160)은 게이트웨이(330)로 입력되는 참조영상을 기준으로 하여 게이트웨이(330)에서 출력되는 테스트영상의 화질을 측정하는 것이다.The
드라이버 모듈(170)은 상기한 명령 송신 모듈(120)에 의해 Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400)를 구동하는 것이다.The
이상으로, 모니터링 장치(100)에 따르면 UI 모듈(110)과 명령 송신 모듈(120)은 모뎀(modem)이나 DM(Diagnostic Monitoring) 포트를 통해 그 기능이 수행될 수 있는바, 특히 Tx 단말기나 Rx 단말기가 이동통신단말기로 구현되는 경우에는 UI 모듈(110)과 명령 송신 모듈(120)는 DM 포트를 통해 그 기능이 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 DM 포트는 잘 알려진 바와 같이, 이동통신 단말기의, 예를 들어 표준접속단자에 구비된 직렬 송/수신 단자를 통해 송/수신되는 데이터들 중에서 단말기의 동작을 분석하거나 모니터링하기 위해 사용되는 논리적인 포트를 일컫는다.As described above, according to the
또한, MOS(Mean Opinion Score) 알고리즘은 통신망을 통한 영상의 화질을 객관적으로 측정하기 위해 제안된 알고리즘으로, 통신망을 거쳐 수신된 테스트영상을 그 기준이 되는 참조영상과 각각 비교하여 참조영상에 대비되는 테스트영상의 화질의 등급을 자동으로 산출한다. 예를 들어, 테스트영상의 화질 등급은 아래의 표 1과 같이 5단계로 평가될 수 있을 것인바, 이와 같은 MOS 알고리즘은 구체적으로, ITU-T에서 권고한 J.144(rev.1)에 정의된 MOS 알고리즘인 것이 바람직할 것이다. 이때, MOS 알고리즘은 음성의 음질을 산출할 때에도 이용될 수 있다.In addition, the MOS (Mean Opinion Score) algorithm is a proposed algorithm for objectively measuring the image quality of an image through a communication network, and compares a test image received through a communication network with a reference image as a reference to be compared with a reference image. The grade of the image quality of the test image is automatically calculated. For example, the quality level of the test image may be evaluated in five steps as shown in Table 1 below. Such a MOS algorithm is specifically defined in J.144 (rev. 1) recommended by ITU-T. It would be desirable to have a MOS algorithm. In this case, the MOS algorithm may also be used when calculating sound quality of voice.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of measuring image quality of a videophone according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법에 따르면, 먼저 Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400)를 각각 모니터링 장치(100)인 노트북 컴퓨터에 케이블로 연결한 상태에서 드라이버 모듈(170)을 구동하여 이를 테면, Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400)의 DM 포트를 오픈한다.As shown in Figure 4, according to the method for measuring the image quality of the video telephone of the present invention, first, the driver in a state in which the
다음으로, 단계 S13에서는 Rx 단말기와의 연결을 위해 예를 들어, 이동통신단말기(410)의 식별번호를 포함한 DM 키 프레스(Key Press) 명령을 Tx 단말기(200)로 전송하는데, 이러한 키 프레스 명령에 따라 Tx 단말기(200)는 단계 S15를 수행하여 Rx 단말기(400)에 대한 영상전화 연결을 확립하게 된다. 이와 같이 Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400) 간의 영상전화 연결이 확립되면, Tx 단말기(200)는 단계 S17에서 영상전화 연결 완료 메시지를 모니터링 장치(100)에 전달하게 된다.Next, in step S13, a DM key press command including the identification number of the
이후, 모니터링 장치(100)는 명령 송신 모듈(120)에 의해 단계 S19을 수행하여 H.324M이나 SIP의 셋업 과정에서의 메시지(데이터)와, Rx 단말기(400)로 참조영상을 업링크하기 위한 아래의 로그 커맨드 중 해당되는 것을 Tx 단말기(200)에 순차적으로 전송한다. 이와 동시에, 모니터링 장치(100)는 명령 송신 모듈(120)에 의해 단계 S21을 수행하여 H.324M이나 SIP의 셋업 과정에서의 메시지(데이터)와, Tx 단말기(400)로부터 테스트영상을 다운링크하기 위한 아래의 로그 커맨드중 해당되는 것을 Rx 단말기(400)에 순차적으로 전송한다. 이에 따라, Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400) 사이에 로그 커맨드에 의거한 동작이 수행되는 것이다.Thereafter, the
여기서, Tx 단말기(200)나 Rx 단말기(400)로 전송되는 로그 커맨드는 영상전화에 이용되는 프로토콜에 따라 다른 값이 되는데, 예를 들어 H.324M에 따를 경우에는 아래와 같다.Here, the log command transmitted to the
H324 Downlink 223 MUX PDU(디멀티플렉싱되기 전의 수신 PDU 데이터)H324 Downlink 223 MUX PDU (receive PDU data before demultiplexing)
H324 Downlink Audio SDU(디멀티플렉싱되어서 코덱에 입력되기 전의 수신 오디오 데이터)H324 Downlink Audio SDU (received audio data before being demultiplexed and input to the codec)
H324 Downlink Video SDU(디멀티플렉싱되어서 코덱에 입력되기 전의 수신 비디오 데이터)H324 Downlink Video SDU (received video data before being demultiplexed and input to the codec)
H324 Downlink 245 SIG SDU(수신 H.245 시그널링 메시지 데이터)H324 Downlink 245 SIG SDU (received H.245 signaling message data)
H324 Uplink 223 MUX PDUH324 Uplink 223 MUX PDU
H324 Uplink Audio SDUH324 Uplink Audio SDU
H324 Uplink Video SDUH324 Uplink Video SDU
H324 Uplink 245 SIG SDUH324 Uplink 245 SIG SDU
H324 Uplink Adaptation Layer 245H324 Uplink Adaptation Layer 245
H324 Downlink Adaptation Layer 245H324 Downlink Adaptation Layer 245
H324 Video StatisticsH324 Video Statistics
H324 Video EncoderH324 Video Encoder
H324 Audio DecoderH324 Audio Decoder
H324 Uplink Audio Sequence Number Time StampH324 Uplink Audio Sequence Number Time Stamp
H324 Downlink Audio Sequence Number Time StampH324 Downlink Audio Sequence Number Time Stamp
H324 Uplink Video Time StampH324 Uplink Video Time Stamp
H324 Downlink Video Time StampH324 Downlink Video Time Stamp
즉, H.324M은 위의 로그 커맨드와 관련하여, H.245, H.223, H.263(또는 H.264나 MPEG-4) 및 G.711(또는, G.723.1이나 G.728)로 이루어지게 된다.In other words, H.324M is related to the above log command, H.245, H.223, H.263 (or H.264 or MPEG-4) and G.711 (or G.723.1 or G.728). Will be made.
다시 도 3으로 돌아가서, 단계 S23에서 Tx 단말기(200)는 로그 커맨드에 따른 결과로써, Tx 단말기측 메시지를 모니터링 장치(100)로 전송하게 된다. 이와 함께, 단계 S25에서 Rx 단말기(400)도 로그 커맨드에 따른 결과로, Rx 단말기측 메시지를 모니터링 장치(100)로 전송하게 된다.3 again, in step S23, the
그러면, 모니터링 장치(100)는 단계 S27을 수행하여 Tx 단말기(200)로부터 전달받은 메시지를 Tx 데이터수집 모듈(130)에 의해 파싱(Parsing)하여 그 모니터를 통해 디스플레이하는데, 이러한 메시지에는 H.324M이나 SIP의 셋업 과정에 따른 메시지가 포함될 수 있다. 이와 동시에, 모니터링 장치(100)는 단계 S29를 수행하여 Rx 단말기(400)로부터 전달받은 메시지를 Rx 데이터수집 모듈(140)에 의해 파싱하여 그 모니터를 통해 디스플레이하는데, 이러한 메시지에서도 H.324M이나 SIP의 셋업 과정에 따른 메시지가 포함될 수 있다.Then, the
또한, 모니터링 장치(100)는 Tx 데이터수집 모듈(130)에 의해 단계 S31을 수행하여 Tx 단말기(200)로부터 전달받은 데이터(메시지) 중에서 Audio SDU(Service Data Unit) 및 Video SDU를 추출하고 이와 동시에, Rx 데이터수집 모듈(140)에 의해 단계 S33을 수행하여 Rx 단말기(400)로부터 전달받은 데이터 중에서 Audio SDU(Service Data Unit) 및 Video SDU를 추출하게 된다.In addition, the
다음으로, 모니터링 장치(100)는 단계 S35를 수행하여, 상기 S31을 통해 추출된 Tx 단말기측 추출 데이터 중에서 헤더(Header) 부분을 제외한 페이로드(Payload)를 A/V 코덱 모듈(150)에 입력하여 디코딩한다. 이와 함께, 모니터링 장치(100)는 단계 S37을 수행하여, 상기 S33을 통해 추출된 Rx 단말기측 추출 데이터 중에서 헤더 부분을 제외한 페이로드를 A/V 코덱 모듈(150)에 입력하여 디코딩한다. 즉, 디코딩된 Rx 단말기측 추출 데이터가 '테스트영상'이 되는 것이고, 디코딩된 Tx 단말기측 추출 데이터가 이 테스트영상의 기준인 '참조영상'이 되는 것이다. 또한, 디코딩되어 출력되는 영상 데이터는 YUV나 RGB가 될 수 있다.Next, the
다음으로, 모니터링 장치(110)는 단계 S39를 수행하여 이렇게 테스트영상을 그 기준이 되는 참조영상에 동기화를 수행하고 그런 다음, 단계 S41을 수행하여 참조영상에 대비되는 테스트영상을 MOS 분석 모듈(160)에 의해 MOS 값을 측정하여 그 음성 및 영상의 화질을 산출하게 된다. 마지막으로, 단계 S43에서는 측정된 MOS 값을 그 모니터로 디스플레이하게 된다. 아울러, 테스트영상과 참조영상은 나중에, 다시 MOS 알고리즘이 수행될 수 있도록 AVI 등과 같은 동영상 파일로 소정의 스토리지에 저장될 수 있다.Next, the
이상에서, 모니터링 장치(100)는 데이터 송/수신 역할을 하는 통신프로토콜(예, H.223, RTP)이나 영상 데이터의 디코딩 역할을 하는 디코딩프로토콜(예, MPEG-4, H.263 또는 H.264)를 참조하여 영상 데이터를 구성하게 되는 각 영상프레임을 식별하고 이를 토대로, 단계 S39 즉, 테스트영상과 참조영상의 동기화를 수행하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 모니터링 장치(100)는 영상 데이터의 송/수신에 RTP가 이용되는 경우에는 테스트영상과 참조영상 각각의 RTP 시퀀스를 확인하고 이에 의해, 테스트영상과 참조영상 간의 동기화를 수행하게 된다. 또는 아래 표2과 같이, MPEG-4, H-263 또는 H.264의 헤더나 페이로드에 수록된 '임시참조번호(Temporal Reference)'를 이용하여 테스트영상과 참조영상 각각의 영상프레임을 식별하고 이를 토대로, 테스트영상과 참조영상 간의 동기화를 수행하게 될 것이다.In the above description, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of measuring image quality of a videophone according to another embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법에 따르면, 먼저 Tx 단말기(200)와 Rx 단말기(400) 간의 영상전화 연결을 확립시키고, 모니터링 장치(100)인 노트북 컴퓨터를 게이트웨이(330)의 데이터 입/출력단에 연결시킨다. 다음으로, 단계 S51에서 모니터링 장치(51)는 Tx 데이터 수집모듈(130)을 이용하여 데이터 입력단으로 입력되고 있는 메시지를 캡처하고 이와 동시에, 단계 S53에서는 Rx 데이터 수집모듈(140)을 이용하여 데이터 출력단에서 출력되고 있는 메시지를 캡처하게 된다.As shown in FIG. 5, according to the method for measuring image quality of a videophone of the present invention, first, a videophone connection is established between the
이렇게 데이터를 게이트웨이(330)로부터 캡처한 후, 모니터링 장치(100)는 단계 S55를 수행하여 데이터 입력단측 메시지를 Tx 데이터수집 모듈(130)에 의해 파싱하여 그 모니터를 통해 디스플레이하고 이와 동시에, 단계 S57에서는 데이터 출력단측 메시지를 Rx 데이터수집 모듈(140)에 의해 파싱하여 그 모니터를 통해 디스플레이하게 된다.After capturing the data from the
또한, 모니터링 장치(100)는 Tx 데이터수집 모듈(130)에 의해 단계 S59를 수행하여 데이터 입력단측 데이터(메시지) 중에서 Audio SDU(Service Data Unit) 및 Video SDU를 추출하고 이와 동시에, Rx 데이터수집 모듈(140)에 의해 단계 S33을 수행하여 데이터 출력단측 데이터 중에서 Audio SDU(Service Data Unit) 및 Video SDU를 추출하게 된다.In addition, the
다음으로, 모니터링 장치(100)는 단계 S63을 수행하여, 상기한 단계 S59의 수행 결과에 따른 데이터 입력단측 추출 데이터 중에서 헤더(Header) 부분을 제외한 페이로드를 A/V 코덱 모듈(150)에 입력하여 디코딩한다. 이와 함께, 모니터링 장치(100)는 단계 S65를 수행하여, 데이터 출력단측 추출 데이터 중에서 헤더 부분을 제외한 페이로드를 A/V 코덱 모듈(150)에 입력하여 디코딩한다. 즉, 디코딩된 데이터 출력단측 추출 데이터가 테스트영상, 디코딩된 데이터 입력단측 추출 데이터가 이 테스트영상의 기준인 '참조영상'이 되는 것이다.Next, the
다음으로, 모니터링 장치(110)는 단계 S67을 수행하여 이렇게 테스트영상을 그 기준이 되는 참조영상에 동기화를 수행하고 그런 다음, 단계 S69를 수행하여 참조영상에 대비되는 테스트영상을 MOS 분석 모듈(160)에 의해 MOS 값을 측정하여 그 음성 및 영상의 화질을 산출하게 된다. 마지막으로, 단계 S71에서는 측정된 MOS 값을 그 모니터로 디스플레이하게 된다. 아울러, 테스트영상과 참조영상은 나중에, 다시 MOS 알고리즘이 수행될 수 있도록 AVI 등과 같은 동영상 파일로 소정의 스토리지에 저장될 수 있다. 아울러, 상기한 단계 S67은 상기한 단계 S39와 동일한 방법으로 수행될 것이다.Next, the
본 발명의 영상전화의 화질 측정 방법은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The method for measuring the image quality of a videophone according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1 및 도2는 각각, 본 발명에 따른 영상전화의 화질 측정 방법이 구현되는 네트워크 구성도,1 and 2 are each a network configuration diagram implementing a method for measuring image quality of a videophone according to the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상전화의 화질 측정 방법을 구현시키는 모니터링 장치의 기능모듈 구성도,3 is a configuration diagram of a functional module of a monitoring apparatus for implementing a method for measuring image quality of a videophone according to an embodiment of the present invention;
도 4 및 도 5는 각각, 본 발명에 따른 영상전화의 화질 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 and 5 are flowcharts for explaining the image quality measuring method of the video telephone according to the present invention, respectively.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
100: 모니터링 장치 110: UI 모듈100: monitoring device 110: UI module
120: 명령송신 모듈 130: Tx 데이터수집 모듈120: command transmission module 130: Tx data acquisition module
140: Rx 데이터수집 모듈 150: A/V 코덱 모듈140: Rx data acquisition module 150: A / V codec module
160: MOS 분석 모듈 170: 드라이버 모듈,160: MOS analysis module 170: driver module,
200: Tx 단말기, 300: 기지국200: Tx terminal, 300: base station
310: RNC 320: MSC310: RNC 320: MSC
330: 게이트웨이 340: 영상전화용 회선교환망,330: gateway 340: a circuit-switched network for video telephony,
350: VOD용 패킷교환망 360: SGSN350: VOD packet switching network 360: SGSN
400: Rx 단말기 410: 이동통신단말기400: Rx terminal 410: mobile communication terminal
420: 영상 전화기 430: VOD 서버420: videophone 430: VOD server
440: 컴퓨터440: computer
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