KR100282303B1 - 화상의 전송속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상통신기기(예; 화상전화기)를 통한 화상 통신시 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략한 후 압축하여 프레임당 전송될 압축 코드사이즈를 줄이므로서 단위시간당 많은 영상프레임을 송수신하고자 하는 화상의 전송속도 제어방법에 관한 것으로, 종래의 화상통신기기에서는 모니터를 통해 상대방에서 오는 화면만을 보는 것이 아니라 자기 자신의 화면과 함께 보는 경우가 생기면서 프레임당 전송할 코드사이즈가 커져 단위시간에 전송하고자 하는 영상프레임을 제대로 송수신하지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은, 화상 통신시 상호간에 약속된 통신프로토콜을 통해 수신단의 화면 디스플레이 상태를 파악한 후, 수신단에서 볼수없는 영상영역을 상기의 화면 디스플레이 상태에 맞는 샘플링 또는 영역생략 압축을 통해 수신단의 디스플레이 상태에 영향을 주지 않으면서 압축 코드사이즈가 가장적은 프레임 단위로 전송하므로서, 화상의 전송속도를 향상시킴은 물론 단위시간당 많은 영상프레임을 원활하게 송수신하는데 있는 것이다.

Description

화상의 전송속도 제어방법

본 발명은 화상통신기기(예; 화상전화기)를 통한 화상 통신시 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략한 후 압축하여 프레임당 전송될 압축 코드사이즈를 줄이므로서 단위시간당 많은 영상프레임을 송수신하고자 하는 화상의 전송속도 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 화상통신기기에서는 영상을 전송시에 초(sec)당 필요한 영상 프레임수를 만들기 위해 압축율을 조정하여 전송하는 것을 기본으로 하고 있다.

이는 대개 규격으로 정하여져 있으며, 일반적으로 영상의 압축방법은 정지영상 압축규격(JPEG), 동영상 압축규격(MPEG) 등이며, 이는 양자화 테이블(quantizat ion table)을 이용하고 있다.

이때, 상기와 같이 양자화 테이블을 이용하여 영상을 압축하게 됨에 따라 복잡한 영상일 경우 데이타의 파일 크기가 커져 전송시간이 지연되는 단점을 갖는다.

따라서, 초당 필요한 영상 매수를 채우기 위해서는 상기 양자화 테이블을 이용하여 압축율을 높여 파일 크기를 줄이거나, 수신측에서 전송되어져 온 파일을 복원하여 보면, 에지(edge) 부분이 제대로 표현되지 않는 블럭 이펙트(black effect) 또는 복원 데이타의 손실(loss) 등에 의해 상당히 저하된 화질이 표시된다.

도 1은 상기와 같은 일반적인 종래 화상통신기기의 구성을 나타낸 블럭도로서 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

렌즈(1a)를 통해 입력되는 외부의 빛을 전기적인 영상신호로 변환시키는 반도체 광학소자(CCD; Charge Coupled Device)(1)와,

CCD(1)의 구동 및 CCD(1)를 통해 입력되는 영상신호를 디지탈신호처리부(DSP; Digital Signal Processor)(3)로 전달하는 CCD구동부(2)와,

CCD구동부(2)로 부터 입력되는 영상신호를 디지탈신호 처리하여 모니터(4)를 통해 표시출력하며, 영상압축을 위하여 휘도신호 및 색신호의 포맷으로 출력하는 디지탈신호처리부(3)와,

입력되는 영상신호의 압축 및 복원을 담당하는 영상 압축/복원부(5)와,

압축된 영상신호의 전송 및 전송되어져 오는 영상신호의 수신을 위한 통신제어 및 인터페이스부(6)와, 영상신호의 처리, 압축복원, 전송 등을 위해 시스템 각부를 제어하는 제어부(7)를 포함하여 구성된다.

이와같은 구성을 갖는 화상통신기기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

렌즈(1a)를 통해 입력되는 외부의 빛은 CCD(1)를 통해 전기적인 영상신호로 변환되어 CCD구동부(2)로 입력된다.

상기 CCD구동부(2)는 이와같이 입력되는 영상신호에 대하여 아날로그 신호보정을 하여 일정레벨로 만든 후 DSP(3)로 출력한다.

상기 DSP(3)에서는 입력되는 영상신호에 대하여 클램프, RGB색제어, 밝기제어 등을 실행한 후 모니터(4)를 통해 입력된 영상을 표시하게 된다.

이때, 상기 DSP(3)에서는 입력되는 영상을 외부로 전송하기 위한 영상압축을 위해 휘도신호, 색신호의 일정포맷으로 변환하여 영상 압축/복원부(5)로 출력한다.

상기 영상 압축/복원부(5)에서는 입력된 영상신호의 종류에 따라 JPEG, MPEG로 영상압축을 실행하게 되고, 이와같이 압축된 영상신호는 통신제어 및 인터페이스부(6)를 통해 통신회선으로 전송된다.

상기한 바와같은 신호흐름은 제어부(7)에서 제어하게 된다.

이때, 통신회선에서의 전송속도는 주변의 통신로드 및 환경에 따라 저하되고, 전송할 영상의 복잡도가 커짐에 따라 영상신호의 압축되는 데이타 양은 많아지는 특성을 갖는다.

여기서, 상기 통신제어 및 인터페이스부(6)는 상기에서 설명한 바와같이, 초당 전송 프레임수를 일정하게 맞추기 위해 압축율을 조정하여 복잡한 영상일 경우 높은 압축율로 압축하여 전송하였다.

그러나, 이와같이 복잡한 영상일 경우 압축율을 높이면 높일수록 전송받는 측에서 복원하게 될 경우에 블럭이벤트, 윤곽 무너짐 등의 저하된 화면으로 표시된다.

특히, 초당 수 프레임에서 30프레임의 전송에 목적을 두게 되므로, 복잡한 영상의 경우 압축율이 높아져 원래의 화상과는 전혀 다른 결과를 초래하게 된다.

이와같이 종래에는 전송하고자 하는 화상의 복잡도에 따라 압축율을 조정하여 초당 필요한 전송매수를 맞추기 때문에 화상이 복잡하면 복작할수록 압축되는 양은 많아지고, 전송받는 측에서의 복원화질이 상당이 저하되며 심한 경우 원영상과는 전혀 다르게 변형되는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 화상 통신기기에서는 카메라에서 출력되는 동영상을 특정순간에 캡쳐(capture)하여 프레임 단위로 전송하게 되는데, 이때 정화면 한 프레임 전체를 계속해서 압축하여 전송하는 바,

실제로 수신단에서 보이지 않는 부분까지 압축하여 전송하므로서 화상통신기기의 관건이라 할수 있는 단위 시간당 프레임 수에 도움을 주지 못하였다.

다시말해, 도 2에 도시된 바와같이, 종래의 화상통신기기에서는 모니터(4)를 통해 상대방에서 오는 화면만을 보는 것이 아니라 자기 자신의 화면과 함께 보는 경우가 생기면서 프레임당 전송할 코드사이즈가 커져 단위시간에 전송하고자 하는 영상프레임을 제대로 송수신하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 화상 통신시 상대방과의 통신을 지속적으로 수행하면서 상호간에 통신프로토콜을 정하여 디스플레이 상태에 관한 정보를 계속적인 송수신으로 확인한 후 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략하고 압축하여 프레임당 전송될 압축 코드사이즈를 줄이도록 하므로서, 화상의 전송속도를 향상시킴은 물론 단위시간당 많은 영상프레임을 원활하게 송수신하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 일반적인 화상통신기기의 구성을 보인 블럭도.

도 2a는 송신단의 화면은 작고 수신단의 화면이 크게 디스플레이되는 경우의 화면 상태도.

도 2b는 송신단의 화면은 크고 수신단의 화면이 작게 디스플레이되는 경우의 화면 상태도.

도 2c는 송신단의 화면만이 디스플레이되는 경우의 화면 상태도.

도 2d는 수신단의 화면만이 디스플레이되는 경우의 화면 상태도.

도 3은 본 발명에 적용되는 화상의 전송속도 제어방법을 보인 플로우챠트.

이하, 도 3은 본 발명에 적용되는 화상의 전송속도 제어방법을 보인 플로우챠트로서 이는 종래 도 1의 화상 통신기기에 의해 구현되는 바,

도 3에 도시된 바와같이 본 발명의 화상 전송속도 제어방법은,

수신단과의 약속된 통신프로토콜을 통해 수신단의 화면 디스플레이 상태를 송신단에서 읽어오는 단계와;

상기 단계에 의해 읽어온 수신단의 화면 디스플레이 상태에 따라 송신단에서 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략한 영상 또는 샘플링한 영상의 일부만을 압축하여 수신단으로 전송하는 단계; 로 진행된다.

이때, 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 송신단의 화면상태보다 큰 경우에는 화상을 큰 화면 대 작은 화면 비율로 송신단의 화면을 샘플링하여 압축을 실행한 후 이를 수신단으로 전송하고,

상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 송신단의 화면상태보다 작은 경우에는 송신단에서 압축할 화상영역에서 수신단에서 디스플레이된 작은화면을 생략하고 압축을 실행한 후 수신단으로 전송하며,

상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 모두 수신단의 화면일 경우에는 송신단에서 바로 수신단의 화면상태를 다시 읽어오면서 수신단의 화면상태가 바뀌는 경우에 맞게 압축을 실행한 후 수신단으로 전송하는 단계를 포함하고 있는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명 화상의 전송속도 제어방법의 작용에 대하여 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화상통신기기를 통한 화상통신시 수신단의 화면 디스플레이 상태를 송신단에서 읽어올수 있도록 상기 송신단과 수신단의 통신프로토콜을 정한다.

즉, 일예로 수신단의 화면 디스플레이 상태를 도 2a에서와 같이 송신단의 화면은 작고 수신단의 화면이 크게 디스플레이되는 경우.

도 2b에서와 같이 송신단의 화면은 크고 수신단의 화면이 작게 디스플레이되는 경우.

도 2c에서와 같이 송신단의 화면만이 디스플레이되는 경우.

도 2d에서와 같이 수신단의 화면만이 디스플레이되는 경우.

와 같이, 상호간에 서로 인식할수 있는 코드를 약속하면, 상기 송신단 또는 수신단에서는 상대방과의 통신을 지속적으로 수행하면서 송수신시의 화면 디스플레이 상태에 관한 정보를 용이하게 확인할수 있게 된다.

여기서, 상기 송신단과 수신단의 상호간 통신프로토콜은 전송되는 화상데이타의 헤더(header)에 약속된 코드값을 넣어 가능하도록 하였다.

따라서, 상기 송신단에서는 화상통화시 수신단과의 약속된 통신프로토콜을 통해 수신단에서 읽어온 화면상태에 따라 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략한 영상 또는 샘플링한 영상의 일부만을 압축한 후 이를 수신단으로 전송할수 있게 되는 바,

화상통신기기를 통한 화상통화시 프레임당 평균 압축 코드사이즈를 줄여 전체적으로 상기의 수신단에서는 단위 시간당 많은 프레임의 영상을 받아볼수 있게 되는 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화상통화시 도 2a에서와 같이 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면이 송신단의 화면보다 큰 경우,

화상통신기기의 DSP(3)에서는 제어부(7)의 제어에 따라 송신단의 영상을 큰 화면 대 작은 화면 비율로 샘플링한 후 이를 모니터(4)를 통해 표시하고 영상/압축복원부(5)로 출력하게 된다.

이때, 상기 영상/압축복원부(5)에서는 샘플링되어 입력된 영상을 MPEG로 압축한 후 이를 통신제어 및 인터페이스부(6)를 통해 수신단으로 전송시키게 되므로서, 상기 수신단에서는 송신단에서 전송하는 영상을 작은화면으로 간주하여 이를 그대로 디스플레이시키게 되는 것이다.

또한, 화상통화시 도 2b에서와 같이 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면이 송신단의 화면보다 작은 경우,

화상통신기기의 DSP(3)에서는 제어부(7)의 제어에 따라 송신단에서 압축할 화상영역에서 수신단의 작은화면 부분을 생략한 후 이를 모니터(4)를 통해 표시하고 영상/압축복원부(5)로 출력하게 된다.

이때, 상기 영상/압축복원부(5)에서는 수신단의 작은화면 부분이 생략된 송신단의 영상을 MPEG로 압축한 후 이를 통신제어 및 인터페이스부(6)를 통해 수신단으로 전송시키게 되므로서, 상기 수신단에서는 상기와 같이 작은화면 부분이 생략되어 압축된 영상만 가지고 화면의 손상없이도 모니터의 전체화면을 디스플레이시킬수 있게 되는 것이다.

한편, 화상통화시 도 2d에서와 같이 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면이 수신단의 화면만 디스플레이되는 경우,

화상통신기기의 DSP(3)에서는 제어부(7)의 제어에 따라 송신단의 영상을 압축하지 않고 곧바로 수신단의 화면상태를 다시 읽어오면서 상기 수신단의 화면상태가 바뀌는 경우에 맞게 압축을 실행한 후 상기 압축된 영상을 수신단으로 전송시키게 된다.

다른 한편으로, 도 2c에서와 같이 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 모두 송신단의 화면일 경우, 화상통신기기의 DSP(3)에서는 제어부(7)의 제어에 따라 송신단의 영상을 모두 압축한 후 이를 통신제어 및 인터페이스부(6)를 통해 수신단으로 전송시킬수 있도록 하였다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 화상 통신시 상호간에 약속된 통신프로토콜을 통해 수신단의 화면 디스플레이 상태를 파악한 후, 수신단에서 볼수없는 영상영역을 상기의 화면 디스플레이 상태에 맞는 샘플링 또는 영역생략 압축을 통해 수신단의 디스플레이 상태에 영향을 주지 않으면서 압축 코드사이즈가 가장적은 프레임 단위로 전송하므로서, 화상의 전송속도를 향상시킴은 물론 단위시간당 많은 영상프레임을 원활하게 송수신하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 수신단과의 약속된 통신프로토콜을 통해 수신단의 화면 디스플레이 상태를 송신단에서 읽어오는 단계와;

   상기 단계에 의해 읽어온 수신단의 화면 디스플레이 상태에 따라 송신단에서 수신단에서 볼수없는 영상영역을 생략한 영상 또는 샘플링한 영상의 일부만을 압축하여 수신단으로 전송하는 단계; 로 진행됨을 특징으로 하는 화상의 전송속도 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 송신단의 화면상태보다 큰 경우, 화상을 큰 화면 대 작은 화면 비율로 송신단의 화면을 샘플링하여 압축을 실행한 후 이를 수신단으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상의 전송속도 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 송신단의 화면상태보다 작은 경우, 송신단에서 압축할 화상영역에서 수신단에서 디스플레이된 작은화면을 생략하고 압축을 실행한 후 수신단으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상의 전송속도 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 송신단에서 읽어온 수신단의 화면상태가 모두 수신단의 화면일 경우, 송신단에서 바로 수신단의 화면상태를 다시 읽어오면서 수신단의 화면상태가 바뀌는 경우에 맞게 압축을 실행한 후 수신단으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상의 전송속도 제어방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 송신단과 수신단의 상호간 통신프로토콜은 전송되는 화상데이타의 헤더에 넣어진 약속된 코드값에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 화상의 전송속도 제어방법.