KR100223985B1 - Video packet apparatus and method - Google Patents

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KR100223985B1 KR1019950028849A KR19950028849A KR100223985B1 KR 100223985 B1 KR100223985 B1 KR 100223985B1 KR 1019950028849 A KR1019950028849 A KR 1019950028849A KR 19950028849 A KR19950028849 A KR 19950028849A KR 100223985 B1 KR100223985 B1 KR 100223985B1
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Abstract

본 발명은 패킷 망상에 H.261을 기반으로 구형되는 소규모 탁상용화상회의 시스템의 분산형/브리징 다자간 접속 제어 장치에 구현되는 H.261 패킷 헤더 변환 장치 구현방법 및 장치에 관한 것으로, 전송지연과 패킷도착순서의 뒤바뀜과 같은 문제를 해결하고, 헤더정보만의 변화로 네개의 1/4공통중간포맷의 영상이 하나의 공통중간포맷의 영상으로 합성될 수 있도록 하기위해 한 영상의 디코딩시 블럭그룹이 독립적으로 디코딩 및 디스플레이 될수 있는 최소단위가 되게 하는 비디오 패킷의 장치 및 방법The present invention relates to a method and apparatus for implementing an H.261 packet header conversion apparatus implemented in a distributed / bridging multilateral access control apparatus of a small desktop video conference system based on H.261 on a packet network. In order to solve the problem such as the reverse of the arrival order, and to change the header information, the block group is decoded when decoding one image so that four 1/4 common intermediate format images can be combined into one common intermediate format image. Apparatus and method of video packets to be the smallest unit that can be independently decoded and displayed

Description

비디오 패킷화 장치 및 방법Video packetization apparatus and method

제1a도 내지 1c도는 각각 1/4 공통중간포맷, 공통중간포맷 및 슈퍼 공통중간포맷의 영상구성도.1A to 1C are video configuration diagrams of 1/4 common intermediate format, common intermediate format, and super common intermediate format, respectively.

제2a도는 한 화상의 첫 블럭그룹 비디오 패킷의 도해도.2A is a diagram of the first block group video packet of a picture.

제2b도는 한 화상의 나머지 블럭그룹 비디오 패킷의 도해도.2B is a diagram of the remaining block group video packets of one picture.

제3도는 분산형/브리징 다자간 접속 제어장치의 도해도.3 is a diagram of a decentralized / bridging multiparty connection control device.

제4도는 본 발명의 처리 흐름도.4 is a process flow diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 패킷 헤더(Packet Header) 2 : 화상시작코드(Picture Start Code)1: Packet Header 2: Picture Start Code

3 : 임시기준 4 : 픽쳐 타입3: Temporary standard 4: Picture type

5 : 블럭그룹 시작코드(Group of Block Start Code)5: Group of Block Start Code

6 : 블럭그룹 번호(Group Number)6: Block Group Number

본 발명은 패킷 망상에 H.261을 기반으로 구현되는 소규모 탁상용 화상회의 시스템의 분산형/브리징 다자간 접속 제어 장치(Multipoint Control Unit, MCU)에 구현되는 H.261 비디오 패킷화 방법에 관한 것으로, 특히, 분산형/브리징 다자간 접속 제어장치의 전체적인 구조를 단순화 시킬수 있는 H.261 비디오 패킷화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a H.261 video packetization method implemented in a distributed / bridging multipoint control unit (MCU) of a small desktop video conferencing system based on H.261 on a packet network. The present invention relates to an H.261 video packetization method that can simplify the overall structure of a distributed / bridging multi-connection controller.

일반적으로, H.261 영상 부복호기에서는 공통 중간 포맷(Common Intermediate Format : CIF)의 영상을 그 표준영상으로 사용한다. 상기 표준영상은 화소단위로 352×288의 크기를 가지는 휘도신호와 176×144의 크기를 가진 2개의 색신호로 이루어져 있고, 상기 휘도신호는 12개의 블럭그룹(Group Of Block ; GOB)으로 나누어 지며 한개의 블럭그룹은 176×48 화소로 이루어져 있다.In general, H.261 video decoder uses Common Intermediate Format (CIF) as its standard video. The standard image is composed of a luminance signal having a size of 352 × 288 and two color signals having a size of 176 × 144 in pixel units, and the luminance signal is divided into 12 groups of blocks (GOBs). The block group of is composed of 176 x 48 pixels.

상기 각 블럭그룹은 33개의 매크로블럭(macro block)으로 나누어지는데 각 매크로블럭의 크기는 16×16 화소이고, 상기 매크로블럭은 4개의 구획으로 나누어져 있으며, 각각은 8×8 화소의 크기를 갖는다.Each block group is divided into 33 macroblocks, each of which has a size of 16 × 16 pixels, and the macroblock is divided into four sections, each of which has a size of 8 × 8 pixels. .

일반적인 분산형/브리징 다자간 접속 제어장치는 각 사용자의 단말에서 회의 참가자들이 보내오는 비디오 신호를 압축된 상태나 디코딩된 상태에서 하나로 합성하여 디스플레이 한다. 즉, 다양한 영상신호원에서 입력된 신호를 사전처리 과정을 통해 자신이 처리할 수 있는 포맷으로 만든후에 이를 압축부호화 한다.In general, a distributed / bridging multi-party access control apparatus displays a video signal, which is sent from a conference participant, from a terminal of each user in a compressed state or a decoded state. That is, the signal input from various video signal sources is processed into a format that can be processed through a preprocessing process and then compressed and encoded.

따라서 다자간 접속 제어장치가 패킷 망에서 이용될 경우 대부분의 합성장치는 합성에 필요한 모든 패킷을 수신한 후 합성을 수행하고 그 결과를 다시 하나의 패킷으로 만들어 내는 방법을 이용하고 있다.Therefore, when a multi-party access control device is used in a packet network, most synthesis apparatuses use a method of receiving all packets necessary for synthesis, performing synthesis, and generating the result back into one packet.

상기의 방법은 패킷망상에 존재하는 전송지연과 그에 따른 패킷 도착순서의 뒤바뀜과 같은 원인들로 인해 코덱시스템을 이용하는데 문제가 있고, 또한 비디오 스트림을 패킷화 시켜 전송할 경우 패킷화의 단위를 결정하는 것과 하나의 패킷에 하나의 영상의 디코딩에 필요한 모든 정보를 적재하는데 어려움이 따르며 정보를 여러개의 패킷으로 나눌 경우에는 실시간 전송/디코딩이 어려워지는 문제점도 있다.The above method has a problem in using the codec system due to causes such as transmission delay existing in the packet network and reversal of the packet arrival order. Also, when packetizing a video stream and transmitting the packet, the unit of packetization is determined. It is difficult to load all the information necessary for decoding a single image in one packet, and when the information is divided into several packets, there is a problem in that real-time transmission / decoding becomes difficult.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 패킷망 상에서 이용되는 다자간접속제어장치에서 비디오 스트림의 패킷화 단위를 적당한 수준에서 찾아내어 효율적인 패킷화 기법을 구현하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to implement an efficient packetization technique by finding a packetization unit of a video stream at an appropriate level in a multilateral access control apparatus used on a packet network to solve the above problem.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 인코더로부터 H.261 비트스트림을 입력으로 하고 플래그를 0으로 하여 화상시작코드가 시작되고 다음 16비트를 검색하여 데이타가 16비트보다 작은지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 데이타가 16비트보다 작으면 패킷으로 모두 쉬프트시킨후 전송부로 패킷을 보내고 완료하는 단계와, 상기 데이타가 16비트보다 크면 블럭그룹시작코드인가를 판단하는 단계와, 상기 데이타가 블럭그룹시작코드가 아니면 한비트를 쉬프트하여 패킷으로 전송한후 전송한 한 비트를 제외한 다음 16비트를 검색하는 단계와, 상기 데이타가 블럭그룹시작코드이면 플래그가 0인지를 판단하는 단계와, 상기 플래그가 0이 아니면 플래그를 0으로 하고 구성된 H.261 비디오 패킷을 전송부로 보낸후 다음 16비트검색과정을 반복하는 단계와, 상기 플래그가 0이면 16비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다음 4비트인 블럭그룹 번호를 검색하여 블럭그룹 번호가 0인지를 판단하는 단계와, 상기 블럭그룹 번호가 0이면 4비트인 블럭그룹 번호를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다시 다음 16비트검색과정을 반복하는 단계와, 상기 블럭그룹 번호가 0이 아니면 플래그를 1로하여 4비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다음 16비트검색과정을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of determining whether the data is smaller than 16 bits by inputting an H.261 bitstream from the encoder and setting the flag to 0 to start the picture start code and search for the next 16 bits. And, if the data is smaller than 16 bits, shift all packets into packets and send the packet to the transmission unit, and if the data is larger than 16 bits, determining whether the data is a block group start code. If it is not a code, shifting one bit into a packet and searching for the next 16 bits excluding the one transmitted, determining if the flag is 0 if the data is a block group start code, and if the flag is 0 Otherwise, if the flag is set to 0 and the configured H.261 video packet is sent to the transmitting unit, the next 16-bit retrieval process is repeated. If the flag is 0, 16 bits are shifted and sent as a packet, and then the block group number is searched to determine whether the block group number is 0. If the block group number is 0, the block group number is 4 bits. And repeating the next 16-bit search process after sending the packet to the packet, and if the block group number is not 0, shifting the 4 bits by sending the packet with a flag of 1 and repeating the next 16-bit search process. Characterized in that.

여기서 플래그는 같은 패킷에 하나의 블럭그룹헤더만이 포함되도록 조절하는데 이용된다.The flag is used to control that only one block group header is included in the same packet.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제 1a 도 내지 1c 도는 각각 1/4공통중간 포맷(QCIF), 공통중간 포맷(CIF), 슈퍼 공통중간포맷(SCIF)의 영상구성도로서, 1/4공통중간 포맷은 블럭그룹 1,2,3이며 공통중간 포맷은 블럭그룹 1 내지 12로서 블럭그룹 1,3,5는 1/4공통중간포맷 1영역이고 블럭그룹 2,4,6은 1/4공통중간포맷 2영역이며, 블럭그룹 7,9,11은 1/4공통중간포맷 3영역이고, 블럭그룹 8,10,12는 1/4공통중간포맷 4영역이다. 여기서 블럭그룹 1은 한장면의 완벽한 영상정보를 포함하는 단위인 화상계층의 디코딩에 필요한 전반적인 정보를 가지는 화상헤더와 블럭그룹 1이 되며 슈퍼공통중간포맷은 공통중간포맷의 4배로서 공통중간포맷 1 내지 4로 구성되어 있다.1A to 1C are video configuration diagrams of a 1/4 common intermediate format (QCIF), a common intermediate format (CIF), and a super common intermediate format (SCIF), respectively. 3, common intermediate formats are block groups 1 to 12, block groups 1, 3, and 5 are 1/4 common intermediate format 1 area, and block groups 2, 4 and 6 are 1/4 common intermediate format 2 area, block group 7 , 9, 11 are three quarter common intermediate formats, and block groups 8, 10, and 12 are four quarter common intermediate formats. Here, block group 1 is an image header and block group 1 having general information necessary for decoding a picture layer, which is a unit including complete image information of one scene, and super common intermediate format is 4 times of common intermediate format. It consists of four.

제 2a 도는 한 화상의 첫 블럭그룹 비디오 패킷의 도해도로서, 특정 패킷의 고정길이 헤더인 패킷 헤더(1)와 한 화상이 시작되는 것을 나타내는 20비트로 구성된 화상 시작 코드(2)와, 32개의 가능한 값을 가질수 있는 5비트 숫자로서, 마지막으로 송신된 것 이후의 비송신 화상의 수에 1을 더하여 앞서 송신된 화상헤더에서 그 값을 증가시킴으로써 형성되는 5비트로 구성된 임시기준부(3)와, 4번째 비트가 0이면 최소공통중간포맷이고, 1이면 공통중간포맷인 완전한 화상에 관한 정보인 6비트인 픽쳐타입(4)과, 한 블럭그룹이 시작되는 것을 나타내는 16비트인 블럭그룹 시작코드(5)와, 한 화상에서 블럭그룹의 위치를 나타내는 4비트인 블럭그룹 번호(6)로 구성되어 있다.2A is a diagram of a first block group video packet of a picture, comprising a packet header 1 which is a fixed length header of a particular packet, a picture start code 2 consisting of 20 bits indicating that a picture starts, and 32 possible A temporary reference section 3 consisting of 5 bits formed by increasing the value in the previously transmitted image header by adding 1 to the number of non-transmitted images since the last transmission, and 4 The first bit is 0, the minimum common intermediate format. If the first bit is 0, a picture type (4) of 6 bits, which is information about a complete picture, which is a common intermediate format, and a block group start code of 16 bits indicating that one block group starts (5). ) And a block group number 6 which is 4 bits representing the position of the block group in one image.

제2b도는 한 화상의 나머지 블럭그룹 비디오 패킷의 도해도로서, 특정패킷의 고정길이 헤더인 패킷 헤더(1)와, 한 블럭그룹이 시작되는 것을 나타내는 블럭그룹 시작코드(5)와, 한 화상에서 블럭그룹의 위치를 나타내는 블럭그룹 번호(6)로 구성되어 있다.2B is a diagram of the remaining block group video packets of one picture, including a packet header 1 which is a fixed length header of a specific packet, a block group start code 5 indicating that one block group starts, and one picture It consists of a block group number 6 indicating the position of the block group.

제3도는 분산형/브리징 다자간 접속 제어장치의 도해도로서, 한 디바이스에서 다른 디바이스로 정보를 전송할때 정보의 흐름속도가 다르거나 정보의 발생시점이 다를때 보정하기 위해 사용하는 잠정적인 기억장치인 수신버퍼(7)에서 화상계층의 디코딩에 필요한 정보를 추출하거나 제거하는 패킷헤더 여과기(8)와, 특정패킷의 고정길이 헤더인 패킷 헤더와 접속정보 테이블을 참조하여 현재 패킷의 디스플레이 위치를 결정하여 H.261 헤더갑을 알맞게 변환시켜주는데 필요한 값을 추출해 내는 제어장치(9)와, 상기 제어장치에서 제공된 정보를 이용하여 H.261 헤더변환을 수행하는 H.261 헤더 변환장치(11)를 통해 변환 패킷으로 전송된 부호화 신호를 수신하여 원래의 정보신호를 찾아내는 H.261 디코더(12)와, 입력단자에 신호를 가하면 특정한 출력단에 신호가 발생하는 H.261 인코더(13)에서 패킷화장치(14)를 거쳐 데이타를 보내는 전송부(15)로 구성되어 있다.3 is a diagram of a distributed / bridging multi-party connection control device, which is a temporary storage device used for correcting when information is flowing at different speeds or when information is generated when transferring information from one device to another. The receiver buffer 7 determines the display position of the current packet by referring to a packet header filter 8 for extracting or removing information necessary for decoding the image layer, a packet header which is a fixed length header of a specific packet, and a connection information table. The control unit 9 extracts a value necessary for converting the H.261 header pack appropriately, and the H.261 header conversion unit 11 performs H.261 header conversion using the information provided by the control unit. The H.261 decoder 12 which receives the encoded signal transmitted in the packet and finds the original information signal, and when a signal is applied to the input terminal, the signal is output to a specific output terminal. Via the packetization unit 14 at the H.261 encoder (13) for generating is configured as a transmission unit 15 for sending data.

제4도는 본 발명의 처리 흐름도로서, 인코더로부터 H.261 비트스트림을 입력하고(101) 플래그를 0으로 하여(102) 화상시작 코드가 시작되고 다음 16비트를 검색하여(103) 데이타가 16비트보다 작으면(104) 패킷으로 모두 쉬프트시켜 전송부로 패킷을 보내고(105) 끝을 낸다(106). 또한 데이타가 16비트보다 크면 블럭그룹시작코드인가를 판단하여(107) 블럭그룹시작코드가 아니면 한비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후(108) 다음 16비트를 검색하는 과정을 반복하고(103) 블럭그룹시작코드이면 플래그가 0인지를 판단하여(109) 0이면 16비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후(110) 4비트인 블럭그룹 번호를 검색한후 상기 4비트인 블럭그룹 번호가 0인지를 판단하여(112) 0이면 4비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후(113) 다음 16비트검색하는 과정을 반복하고(103) 0이 아니면 플래그를 1로한후(114) 4비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다음 16비트검색하는 과정을 반복한다(103). 또한 블럭그룹시작코드(107)이고 플래그가 0이 아니면 플래그를 0(115)으로 하여 H.261 비디오 패킷을 전송부로 보낸후(117) 다음 16비트검색하는 과정을 반복한다(103).4 is a process flow diagram of the present invention, in which an H.261 bitstream is input from an encoder (101) and a flag is set to 0 (102), an image start code is started and the next 16 bits are retrieved (103) so that data is 16 bits. If it is smaller (104), it shifts all of the packets to send a packet to the transmitter (105) and ends (106). If the data is larger than 16 bits, it is determined whether it is a block group start code (107). If it is not a block group start code, it shifts one bit into a packet (108), and then repeats the process of searching for the next 16 bits (103). If it is a group start code, it is determined whether the flag is 0 (109). If it is 0, 16 bits are shifted and sent to the packet (110). After searching for a block group number of 4 bits, the block group number of 4 bits is determined to be 0. If (112) is 0, 4 bits are shifted and sent to the packet (113). Then, the process of searching for the next 16 bits is repeated (103). If not 0, the flag is set to 1 (114). The process of searching for the next 16 bits is repeated (103). In addition, if the block group start code 107 and the flag is not 0, the flag is set to 0 (115), and then the H.261 video packet is sent to the transmitting unit (117).

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 패킷망에 구현되는 H.261 기반 화상회의 시스템에 필요한 분산형/브리징 다자간 제어장치에 필수적인 H.261 비디오 스트림의 패킷화 기능을 구현할 수 있으며 전송지연과 패킷도착순서의 뒤바뀜과 같은 문제를 해결할 수 있다.As described above, the present invention can implement the packetization function of the H.261 video stream which is essential for the distributed / bridging multi-party controller required for the H.261-based video conferencing system implemented in the packet network. You can solve problems like reverse.

Claims (2)

인코더로부터 H.261 비트스트림을 입력으로 하고 플래그를 0으로 하여 화상시작코드가 시작되고 다음 16비트를 검색하여 데이타가 16비트보다 작은지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 데이타가 16비트보다 작으면 패킷으로 모두 쉬프트시킨 후 전송부로 패킷을 보내고 완료하는 단계와, 상기 데이타가 16비트보다 크면 블럭그룹시작코드인가를 판단하는 단계와, 상기 데이타가 블럭그룹시작코드가 아니면 한비트를 쉬프트하여 패킷으로 전송한후 다음 16비트를 검색하고 상기 데이타가 블럭그룹시작코드이면 플래그가 0인지를 판단하는 단계와, 상기 플래그가 0이 아니면 플래그를 0으로 하여 H.261 비디오 패킷을 전송부로 보낸후 다음 16비트검색과정을 반복하고 상기 플래그가 0이면 16비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다음 4비트인 블럭그룹 번호를 검색하여 블럭그룹 번호가 0인지를 판단하는 단계와, 상기 블럭그룹 번호가 0이면 4비트인 블럭그룹 번호를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다시 다음 16비트검색과정을 반복하고 상기 블럭그룹 번호가 0이 아니면 플래그를 1로하여 4비트를 쉬프트하여 패킷으로 보낸후 다음 16비트검색과정을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 패킷화 방법.Inputting the H.261 bitstream from the encoder and setting the flag to 0 to start the picture start code and search for the next 16 bits to determine whether the data is smaller than 16 bits; and if the data is smaller than 16 bits, Shifting all the packets into packets and sending the packet to the transmission unit, and completing the packet; determining whether the block group start code is greater than 16 bits; and shifting one bit into the packet if the data is not the block group start code. Search for the next 16 bits after transmission and determine if the flag is 0 if the data is a block group start code; if the flag is non-zero, send the H.261 video packet to the transmitter with the flag 0. Repeat bit search and if the flag is 0, shift 16 bits and send the packet and check the next 4 bits block group number. Determining whether the block group number is 0, and if the block group number is 0, shift the 4-bit block group number to send the packet, and then repeat the next 16-bit search process, and if the block group number is not 0, And shifting the four bits with the flag as 1 to send the packet and repeating the next 16-bit search process. 정보의 흐름속도가 다르거나 정보의 발생시점이 다를때 보정하기 위해 사용하는 일시적인 기억장치인 수신버퍼와, 상기 수신버퍼에서 화상계층의 디코딩에 필요한 정보를 추출하거나 제거하는 패킷헤더 여과기와, 상기 패킷헤더 여과기에서 추출한 헤더정보에 따라 접속정보 테이블을 참조하여 적시에 제어신호를 송출하는 제어장치와, 상기 제어장치에서 제공된 정보를 이용해서 H.261 헤더 변환장치를 통해 알맞는 디스플레이 위치에 디스플레이 될 수 있도록 변환된 패킷으로 전송된 부호화 신호를 수신하여 원래의 정보신호를 찾아내는 H.261 디코더와, 입력단자에 신호를 가하면 특정한 출력단에 신호가 발생하는 H.261 인코더와, 인코더에서 패킷화장치를 거쳐 데이타를 보내는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 패킷화 장치.A reception buffer, which is a temporary storage device used for correcting when the information flow rate is different or the timing of occurrence of information, a packet header filter for extracting or removing information necessary for decoding the image layer from the reception buffer, and the packet A control device that sends out a control signal in a timely manner with reference to the connection information table according to the header information extracted by the header filter, and can be displayed at a suitable display position through the H.261 header conversion device using the information provided by the control device. H.261 decoder that receives the coded signal transmitted in the converted packet and finds the original information signal, H.261 encoder that generates signal at specific output when signal is applied to the input terminal, and packetizer at the encoder. And a transmission unit for transmitting data.
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