KR100492546B1 - Coding method for video signal of mobile telecommunication terminal equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 채널을 통해 전송하는 동영상신호가 버스트한 에러에 의해 손실되는 것을 방지하는 부호화 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 DCT 변환된 데이터 및 스크램블링 코드를 입력받아 현재 영상성분이 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB인지 확인하는 제1과정과; 상기 조건을 만족하면 그 MSB를 보다 많이 반복 배정한 다음 다른 데이터와 스크램블링하는 제2과정과; 상기 스크램블링 처리된 영상신호을 모뎀을 통해 상대 단말기측으로 전송하는 제3과정에 의해 달성된다.The present invention relates to an encoding technique for preventing a video signal transmitted through a wireless channel from being lost due to a burst error in a mobile communication system. The present invention includes a first step of receiving a DCT-converted data and a scrambling code and checking whether a current image component is an MSB of a value representing a low frequency component; A second step of repeatedly allocating the MSB and then scrambling it with other data when the condition is satisfied; And a third process of transmitting the scrambling processed video signal to the counterpart terminal through a modem.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 채널을 통해 전송하는 동영상신호가 버스트한 에러에 의해 손실되는 것을 방지하는 부호화 기술에 관한 것으로, 특히 DCT 변환된 동영상신호를 무선 채널을 통해 전송할 때 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB는 수 차례 반복하여 전송하고 고주파 성분 및 LSB에 대해서는 트렁케이션(truncation)을 수행하여 에러에 강건한 특성을 갖도록 한 이동통신 단말기의 영상신호 코딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an encoding technique for preventing a video signal transmitted through a wireless channel from being lost due to a burst error. In particular, the present invention relates to a low frequency component when transmitting a DCT converted video signal through a wireless channel. The MSB of the value is repeatedly transmitted several times, and the high-frequency component and the LSB perform truncation, so that the image signal coding method of the mobile communication terminal is robust to error.
근래 들어, IMT-200 및 1X-DV/DO 등의 서비스 등장으로 인하여 정지영상 및 동영상에 대한 전송 수요가 더욱 증가할 것으로 예상된다. 데이터 전송시 영상 데이터는 음성 데이터와 달리 광대역 특성으로 인하여 많은 대역폭(bandwidth)을 점유하는 특성이 있다. 따라서, 한정된 채널을 통해 영상 데이터를 전송할 때 동일 조건에서 보다 많은 영상 데이터를 전송하기 위하여 영상 데이터를 압축하여 전송하게 된다. Recently, due to the emergence of services such as IMT-200 and 1X-DV / DO, transmission demand for still images and video is expected to increase further. Unlike voice data, video data has a characteristic of occupying a lot of bandwidth due to its wide bandwidth. Therefore, when transmitting image data through a limited channel, the image data is compressed and transmitted to transmit more image data under the same conditions.
영상을 압축하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 그 중에서 인간의 시각 특성이 고주파 영역에 둔감한 특성을 이용하는 이산여현변환(DCT : Discrete Cosine Transform) 방식이 주로 사용되고 있다. 또한, 인접 화상과의 상관성이 높은 영상의 특징을 이용하는 움직임 보상(MC:Motion Compensation) 기법을 사용하여 시간 영역에서의 영상압축을 수행하기도 한다. There are various methods of compressing an image. Among them, a Discrete Cosine Transform (DCT) method using a feature in which a human visual characteristic is insensitive to a high frequency region is mainly used. In addition, image compression may be performed in a time domain by using a motion compensation (MC) technique using a feature of an image having a high correlation with an adjacent image.
영상신호 전송 처리시, 카메라를 통해 입력되는 영상신호가 NN 블록으로 나누어지며, 이를 대상으로 다음의 [수학식1]과 같은 DCT 변환을 수행하게 된다.In the video signal transmission process, the video signal input through the camera is N It is divided into N blocks, and performs DCT transformation as shown in Equation 1 below.
상기와 같이 DCT 변환을 수행하면 저주파 영역에 많은 에너지가 존재하고 고주파 영역에는 상대적으로 적은 에너지가 존재하게 되는데, 이와 같이 변환된 신호를 양자화 처리하게 된다. 또한, 인간의 시각적 특성이 고주파 영역에서 둔감하다는 특징을 감안하여, 저주파 영역의 데이터만을 취하여 전송하게 된다. 상기 양자화된 신호는 지그재그 스캔을 통해 저주파에서 고주파의 순서로 전송된다. When DCT conversion is performed as described above, a lot of energy exists in the low frequency region and relatively little energy exists in the high frequency region, and the converted signal is quantized. In addition, in view of the feature that the human visual characteristics are insensitive in the high frequency region, only the data of the low frequency region is taken and transmitted. The quantized signal is transmitted in the order of low frequency to high frequency through a zigzag scan.
한편, 수신측에서는 상기와 같이 처리되어 전송되어 온 영상 데이터를 상기의 반대과정으로 처리하여 원래의 영상데이터를 획득하게 된다. On the other hand, the receiving side obtains the original image data by processing the image data processed and transmitted as described above in the reverse process.
DCT 변환된 신호가 무선 채널을 통과하는 경우 이동 단말기에 발생하는 페이딩 영향으로 인하여 전송 데이터의 손실 빈도는 유선 채널에 비하여 상대적으로 높게 나타난다. 또한, DCT 변환된 영상신호는 저주파 성분에 가장 많은 에너지가 존재하므로 저주파 성분에 가장 많은 비트를 할당하게 된다. 이와 같은 경우, 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB(MSB: Most Significant Bit)에 에러가 발생하면 NN 프레임이 모두 전송 에러가 발생한 효과를 나타낸다. 이와 마찬가지로, LSB(LSB:Least Significant Bit)나 고주파 성분에 에러가 발생한 경우 영상 프레임에 미치는 영향은 MSB에 비하여 상대적으로 미약하게 나타난다.When the DCT-converted signal passes through the wireless channel, the loss frequency of the transmitted data is relatively higher than that of the wired channel due to the fading effect on the mobile terminal. In addition, since the DCT-converted video signal has the most energy in the low frequency component, the most significant bit is allocated to the low frequency component. In this case, if an error occurs in the most significant bit (MSB) of the value representing the low frequency component, N All N frames show the effect of transmission errors. Similarly, when an error occurs in LSB (Least Significant Bit) or high frequency components, the effect on the image frame is relatively weak compared to MSB.
이와 같이, DCT 변환된 영상신호를 무선 채널을 통해 전송하는 경우 저주파 성분에 많은 에너지가 존재하므로 여기에 많은 비트를 할당하게 되는데, 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB에 에러가 발생하면 NN 프레임이 모두 전송 에러가 발생한 효과를 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 종래의 영상신호 코딩기술에 있어서는 이에 대한 적절한 대책이 강구되어 있지 않아 전송되는 영상의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.As such, when a DCT-converted video signal is transmitted through a wireless channel, a lot of energy is allocated to a low frequency component, and thus a lot of bits are allocated to it. When an error occurs in an MSB having a value representing a low frequency component, N All N frames show the effect of transmission errors. Nevertheless, in the conventional video signal coding technology, there is a problem in that the quality of the transmitted video is deteriorated because no appropriate countermeasures have been taken.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 무선 채널을 통해 DCT 변환된 동영상신호를 무선 채널을 통해 전송할 때 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB는 수 차례 반복 배정하여 전송하고, 고주파 성분 및 LSB에 대해서는 트렁케이션을 수행하여 전송하는 이동통신 시스템의 영상신호 코딩 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to repeatedly transmit and transmit a MSB of a value representing a low frequency component several times when transmitting a DCT converted video signal through a wireless channel in a mobile communication system. The present invention provides a video signal coding method of a mobile communication system performing truncation and transmitting.
본 발명에 의한 이동통신 단말기의 영상신호 코딩 방법은, DCT 변환된 데이터 및 스크램블링 코드를 입력하고 현재 영상성분이 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB인지 확인하는 제1과정과; 상기 조건을 만족하는 경우에는 그 MSB를 보다 많이 반복 배정한 다음 다른 데이터와 스크램블링하는 제2과정과; 상기 스크램블링 처리된 영상신호을 모뎀을 통해 상대 단말기측으로 전송하는 제3과정으로 이루어지는 것으로, 이와 같이 이루어지는 본 발명의 영상신호 코딩 방법을 첨부한 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A video signal coding method of a mobile communication terminal according to the present invention includes: a first step of inputting DCT-converted data and scrambling code and checking whether a current video component is an MSB of a value representing a low frequency component; A second step of repeatedly allocating the MSB and then scrambling it with other data when the condition is satisfied; A third process of transmitting the scrambling video signal to a counterpart terminal through a modem will be described in detail with reference to FIG. 1 attached to the video signal coding method of the present invention.
먼저, 이동통신 단말기에서 영상신호를 부호화 처리하기 위하여, DCT 변환된 데이터 및 스크램블링 코드를 입력하고 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB의 반복 횟수(N)를 입력하게 되는데, 이 반복 횟수(N)는 단말기에 탑재된 프로그램에 의해 산출되는 것으로 단말기가 위치한 환경에 따라 다르게 산출된다.(S1) First, in order to encode and process a video signal in a mobile communication terminal, DCT-converted data and a scrambling code are input, and a repetition number N of MSBs having a value representing a low frequency component is input. It is calculated by a program installed in the terminal and is calculated differently according to the environment in which the terminal is located.
DCT 변환된 영상신호를 무선 채널을 통해 전송하는 경우 저주파 성분에 많은 에너지가 존재하므로 저주파 성분에 많은 비트를 할당하게 되는데, 현재 처리할 영상성분이 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB인지 확인한다.(S2,S3) When a DCT-converted video signal is transmitted through a wireless channel, since a lot of energy exists in the low frequency component, a lot of bits are allocated to the low frequency component, and it is checked whether an image component to be processed is an MSB of a value representing the low frequency component. S2, S3)
상기 조건을 만족하는 경우에는 그 MSB를 상기 반복횟수(N)만큼 반복 배정한 다음 이를 다른 데이터와 스크램블링하고, 조건을 만족하지 않는 경우 즉 고주파 성분 및 LSB에 대해서는 트렁케이션(truncation)을 수행하게 되므로 무선의 버스트한 에러에 잘 대처할 수 있게 된다.(S4,S5)결국, 무선 구간에서 에러에 좀더 강건하게(robust) 하기 위하여 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB에는 보다 많은 리피테이션(repeation)을 수행하여 많은 비트를 할당하고, 고주파 성분 및 LSB 비트에는 트렁케이션을 수행하는 것이다. 물론, 상기 트렁케이션에 의해 유효 데이터의 손실이 미세하게 발생되지만 버스트 에러에 의해 손실되는 것보다 유리하므로 바람직한 방법이라 할 수 있다. If the condition is satisfied, the MSB is repeatedly assigned the number of repetitions (N), and then scrambled with other data. If the condition is not satisfied, that is, truncation is performed for the high frequency component and the LSB. (S4, S5) Finally, in order to be more robust to errors in the wireless section, more repeating is performed on the MSBs expressing low frequency components. It allocates many bits and performs truncation on the high frequency components and LSB bits. Of course, although the loss of valid data is generated finely by the truncation, it is a preferable method because it is more advantageous than that lost by a burst error.
상기와 같이 부호화 처리된 영상신호가 모뎀을 통해 상대 단말기측으로 전송된다.(S6)The video signal encoded as described above is transmitted to the counterpart terminal through the modem (S6).
상기 스크램블링 순서는 신호 채널을 통해 송수신 단말기간에 미리 알고 있어야 하며, 트렁케이션되는 비트수도 알고 있어야 한다. 이를 위해 기지국은 신호 채널을 통해 송수신 단말기 각각에 스크램블링 정보와 트렁케이션 정보를 전송해야 한다. 상기 정보는 영상 데이터의 기밀성을 보장하는데 사용될 수 있다. The scrambling order must be known in advance between the transmitting and receiving terminals through the signal channel, and the number of bits to be truncated must also be known. To this end, the base station must transmit scrambling information and truncation information to each of the transmitting and receiving terminals through the signal channel. The information can be used to ensure the confidentiality of the image data.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 채널을 통해 DCT 변환된 동영상신호를 무선 채널을 통해 전송할 때 저주파 성분을 표현하는 값의 MSB는 수 차례 반복하여 전송하고 고주파 성분 및 LSB에 대해서는 트렁케이션을 수행함으로써, 무선의 버스트한 에러에 적절히 대처할 수 있는 효과가 있다. As described in detail above, in the present invention, when a DCT converted video signal is transmitted through a wireless channel in a mobile communication system, an MSB of a value representing a low frequency component is repeatedly transmitted several times. By performing the truncation, there is an effect that it can cope with the bursty error of the radio properly.
도 1은 본 발명에 의한 영상신호 코딩 방법의 처리과정을 나타낸 신호 흐름도.1 is a signal flow diagram illustrating a processing procedure of a video signal coding method according to the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
S1-S6 : 제1-6단계S1-S6: Steps 1-6
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2002
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