KR100596945B1 - 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 아이피 영상단말기 및 이의 제어방법 - Google Patents

영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 아이피 영상단말기 및 이의 제어방법 Download PDF

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Abstract

영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기 및 이의 제어방법에 대해 개시한다. 본 발명은 통화 중에 IP 영상 단말기의 영상 송신 대역폭 및 품질을 조절하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 통화 중에 상대방과 정보를 교환하여 상대방의 영상 송신 속도 및 품질을 조절하게 되며, 또한 통화 중에 네트워크 상태를 파악하여 변화된 네트워크 상태에 맞추어 영상 송신 품질을 자동으로 조절하게 된다. 본 발명에 따르면, 통화 중에 상대방의 영상 품질이 좋지 않은 경우에, 대역폭과 화질을 낮추어 보다 자연스러운 영상을 얻을 수 있다.
영상 통화, 송신 대역폭, 화질 조절, IP 영상 단말기

Description

영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 아이피 영상 단말기 및 이의 제어방법{IP video phone controlling video transfer/receiver bandwidth and video quality and method for controlling as the same}
도 1은 본 발명이 적용되는 네트워크 구성도를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기의 제어회로블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 영상 송수신 화질 및 대역폭 조절화면을 나타낸 도면,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하여, 상대방에게 해당 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 전송할 것을 요청하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 설정하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 선택하여, 상대방에게 해당 화질에 준하여 인코딩을 하도록 요 청하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : H.323 영상 단말기 12, 22 : 라우터
14 : H.323 게이트키퍼 20 : SIP 단말기
24 : SIP 프록시 서버 30 : 소프트 스위치
40 : 게이트웨이 105 : 비디오 모듈
111 : 오디오 모듈 113 : 미디어 프로세서
115 : 네트워크 모듈 117 : 컨트롤 모듈
119 : 메인 프로세서
본 발명은 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 특히 통화 중에 동적으로 변화하는 인터넷 상태에 적응할 수 있도록 사용자가 송수신 영상 대역폭과 품질을 조절할 수 있는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
인터넷 망을 통해 두 단말 간에 음성 데이터를 송수신하여 마치 일반 전화와 같은 서비스를 제공하는 것을 VoIP(Voice over Internet Protocol)라 한다. VoIP 서비스는, 인터넷을 기반 망으로 한다는 점에 있어서 기존의 PSTN(Public Switched Telephone Network) 망에서 음성 아날로그 정보만을 송수신하는 한계를 벗어나, 음성, 영상, 텍스트 등 다양한 디지털 정보를 하나의 통화 내에서 서로 공유할 수 있다. 특별히 VoIP 서비스에 영상 데이터 교환 기능을 포함한 서비스를 MoIP(Multimedia over IP)라고 한다.
인터넷은 패킷 단위로 데이터를 송수신하게 되는데, 이 때 통신할 두 단말 사이에 통화 대역폭이 항상 보장되는 것이 아니라, 일단 경로가 선정되면 각 패킷 단위로 동적으로 대역폭을 점유해 가면서 데이터 송수신이 이루어진다. 이러한 망의 특성 때문에, 통화 품질이 일정한 수준으로 보장되지 않고, 통화 당시 인터넷 상황에 따라 패킷 손실이나 지연이 발생하여 통화 품질이 나빠질 수 있다. 인터넷 보급이 확산되면서, 네트워크 시스템 자체의 성능이나 용량이 향상되고 인터넷에 연결할 수 있는 환경도 증가되고 있다.
그러나, 인터넷 사용자가 늘어나고 실시간 미디어 통신 어플리케이션의 증가로 네트워크 대역폭 용량에 대한 요구도 함께 급증하고 있는 상황임에도 불구하고, 실질적으로는 실시간 통신 어플리케이션(각종 인터넷 게임, 인터넷 채팅, VoIP, MoIP, 등등)을 감당할 만큼 충분히 대역폭이 확보되기란 쉽지 않다.
상기한 바와 같이, 인터넷을 지원하는 기반 망 기술이 급속하게 발전하고 인터넷 망이 전세계적으로 보급됨에 따라 원거리에 있는 사람들 간에 문자 데이터 뿐 만 아니라 각종 멀티 미디어 데이터를 비교적 저렴한 비용으로 송수신할 수 있는 여건이 마련되고 있다. 이러한 이점을 적극 활용하여 인터넷을 통해 사용자 간 음성 및 영상 통화 서비스를 제공할 수 있도록 한 것이 MoIP(Multimedia over IP)이다. MoIP는 IP 망 상에 음성(voice) 및 영상(video) 데이터를 송수신할 수 있도록 기반 프로토콜 및 기반 구조(infrastructure)를 제공하는 서비스이다. 이와 같은 MoIP 서비스를 일반화하기 위해, 국제 기관에서 표준 프로토콜이 제시되고 있다.(H.323 of ITU-T, SIP of IETF, etc)
MoIP 서비스를 위해서는 두 단말 간이 통화 설정 과정 이외에 통화 중에 음성과 영상 데이터 송수신을 원활히 하거나 혹은 그 설정 값을 변경하기 위한 여러 가지 제어 기능이 필요하다. 가령, 음성 데이터에 대해서는 음성 코덱의 종류 및 코덱 관련 변수 값들이 있을 수 있으며, 영상 데이터에 대해서는 영상 코덱의 종류 및 코덱 관련 변수, 통화 중 화질 값, 통화 대역폭, 화면 정지 및 동영상 녹화 등의 다양한 제어 기능이 있을 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 인터넷은 망의 특성 상 통화 연결 중에 필요한 대역폭을 계속 점유할 수 없다. 따라서 통화 중에도 혹은 통화 시각에 따라 사용 가능한 대역폭은 급변하게 된다. 음성 데이터보다 상대적으로 그 양이 많은 영상 데이터를 좋은 품질로 송수신하기 위해서는 음성 통화에 비해 약 5∼10배의 대역폭이 필요하게 되고, 만약 이 여건이 만족되지 않을 경우에는 영상 통화 품질은 크게 나빠질 수 있다. 즉, IP 영상 단말기에서 사용 가능한 대역폭 이상으로 영상 데이터를 인터넷으로 송신하면, 상대편에는 데이터가 일부 손실되거나 혹은 매우 늦게 도착하는 현상이 발생하여, 실시간으로 재생해야 하는 미디어의 품질을 악화시키는 것이다.
이렇듯 영상 통화에 있어서 대역폭을 조절하는 기능은 매우 중요한데, 대개의 IP 영상 단말기는 통화 전에 미리 영상 통화에 사용할 대역폭을 정하고 그에 맞추어 영상 송수신을 할 수 있도록 한다. 그러나, 이런 방식으로는 통화 중에 동적으로 변하는 대역폭에 대응하기는 어려운 단점이 있었다.
이 때, IP 영상 통화에 사용되는 영상 압축 코덱은 주로 H.261 혹은 H.263이다. 두 방식에서 화질을 조절하는 파라미터는 QP인데, 1과 31 범위 내의 값으로 정의되며 이 값이 클수록 한 그림에서의 영상 압축 단위가 커져 화질이 나빠지고 이 값이 작을수록 세밀하게 압축하게 되어 화질이 좋아진다.
영상 압축에 있어서 화질 인자는 압축율에 큰 영향을 미친다. 화질이 나빠질수록 압축율이 높아져 필요한 통신 대역폭이 작아지는 반면, 화질이 좋아질수록 압축율이 낮아져 더 많은 통신 대역폭이 필요하다. 마찬가지로, 같은 대역폭에서 화질이 나쁠수록 더 많은 화면을 압축할 수 있어서 피사체의 움직임이 자연스럽게 보이는 반면, 화질이 좋을수록 한 화면을 압축하여 보내는 시간이 길어져 피사체의 움직임이 느려지게 된다.
이처럼, 대역폭과 영상 피사체의 움직임과 화질은 매우 밀접한 관계에 있으며, 어떤 화질을 선택할 것인가는 자연스러운 움직임과 선명한 화면 사이의 장단점 에 대한 사용자의 선택에 따라 달라질 가능성이 많다. 일반적인 IP 영상 단말기는 통화 전에 미리 사용자가 어떤 화질을 지원할 것인지 선택하게 하고, 그 범위 안에서 화질과 대역폭을 조절하도록 되어 있다.
그런데, 통화 중에 사용자는 어느 순간에 화면의 명료도를 높여야 할 필요가 있을 수도 있으며, 화면의 선명도와는 무관하게 빠른 움직임을 선호할 수도 있다. 이러한 동적인 요구를 만족시키기 위해서는 통화 중에 화질을 조절할 수 있는 방법이 필요하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 통화 중에 동적으로 변화하는 인터넷 상태에 적응할 수 있도록 사용자가 직접 메뉴를 조작하여 송수신 영상 대역폭과 품질을 조절할 수 있는 기능을 제공하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기 및 이의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기는, 대역폭 조절 및 화질 조절을 수행할 수 있도록 사용자 조작을 지원하는 컨트롤 모듈; 카메라와 LCD를 포함하며, 상기 카메라 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터에 대해 상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역폭 값 및 화질 값에 대응한 압축을 수행하거나, 상기 설정된 대역폭 값 및 화질 값에 대응하여 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 상기 LCD에 출력시키는 비디오 모듈; 마이크 및 스피커를 포함하며, 상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역 폭 값 및 화질 값에 대응하여 상기 마이크 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터로 압축하거나, 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 상기 스피커로 재생하는 오디오 모듈; 상기 비디오 모듈 및 오디오 모듈에서 인코딩된 데이터를 인터넷으로 송신할 수 있도록 가공하거나, 인터넷에서 받은 데이터를 비디오 모듈과 오디오 모듈이 이해할 수 있는 데이터로 변환하는 미디어 프로세서; 상기 미디어 프로세서와 인터넷 사이에 마련되어 인터넷 라인과 인터페이싱을 수행하는 네트워크 모듈; 및 상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역폭 값 및 화질 값을 입력받아 상기 설정된 대역폭 값 및 화질 값을 QP로 변환하여 인코딩 및 디코딩 관련 인자를 비디오 모듈에 설정하는 메인 프로세서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법은, 통화 중에 IP 영상 단말기의 영상 송신 대역폭 및 품질을 조절하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 통화 중에 상대방과 정보를 교환하여 상대방의 영상 송신 속도 및 품질을 조절하는 것이 바람직하며, 통화 중에 네트워크 상태를 파악하여 변화된 네트워크 상태에 맞추어 영상 송신 품질을 자동으로 조절하는 것도 바람직할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 네트워크 구성도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 발명에서 제안한 서비스는 H.323 혹은 SIP(Session Initiation Protocol)와 같 은 국제 표준 혹은 자체 표준(Proprietary Protocol)을 따르는 MoIP 단말기를 대상으로 하므로 이들의 개략적인 네트워크 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, H.323 프로토콜을 이용하는 구성은, 음성 및 영상 통신을 수행하는 H.323 영상 단말기(10)와, H.323 영상 단말기(10)에 연결되어 데이터에 포함되어 있는 프로토콜을 해석하고 최적의 경로를 선택하여 데이터를 송출하는 라우터(12)와, 전화기로부터 호(呼)를 수신한 H.323 영상 단말기(10)에 의해 입력된 상대방 전화번호에 대응하는 IP 주소를 조회하는 H.323 게이트키퍼(14)로 구성되어 있다.
SIP 프로토콜을 이용하는 구성은, SIP 단말기(20)와, SIP 단말기(20)와 접속되어 있는 라우터(22)와, 통화하고자 하는 대상의 위치를 조회하여 대신하여 통화를 연결시켜 주는 SIP 프록시 서버(24)로 구성되어 있다.
이 때, 상기 H.323 게이트키퍼(14)와 SIP 프록시 서버(24)는, 다양한 네트워크와 애플리케이션을 통합하여 라우터(12, 22)ㆍ게이트웨이ㆍ콜 컨트롤러를 통한 음성ㆍ비디오 서비스의 품질(QoS)을 보장받을 수 있도록, 개방형 표준이라는 특징을 갖고 API(Application Programming Interface), 종단간 관리 및 시그널링을 위한 표준 프로토콜 지원 등 다양한 기능을 수행하는 소프트 스위치에 연계되게 된다. 이 소프트 스위치는 라우터를 연계시키는 IP 네트워크(30)에 연결되게 된다.
한편, 여기에 다른 종류, 예를 들어 구내 정보 통신망(LAN), 공중 데이터망(PDN), 공중 교환 전화망(PSTN) 등을 포함하는 통신망을 상호 접속하여 통신망 간 정보를 주고받는 게이트웨이(40)가 더 접속될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기의 제어회로블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, IP 영상 단말기는, 카메라(101)와 LCD(103)에 접속된 비디오 모듈(105)과, 마이크(107) 및 스피커(109)에 접속된 오디오 모듈(111)과, 상기 비디오 모듈(105) 및 오디오 모듈(111)에 접속된 미디어 프로세서(113)와, 상기 미디어 프로세서(113)와 인터넷 사이에 마련된 네트워크 모듈(115)과, 사용자 조작을 지원하는 컨트롤 모듈(117)과, 상기 비디오 모듈(105), 오디오 모듈(111), 미디어 프로세서(113), 네트워크 모듈(115) 및 컨트롤 모듈(117)에 각각 접속되어 제어신호를 발생시키는 메인 프로세서(119)로 이루어져 있다.
상기 비디오 모듈(105)은 카메라(101) 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터로 압축하거나, 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 LCD(103)에 보여주는 기능을 수행한다. 메인 프로세서(119)에서 인코딩 관련 인자를 설정할 수 있게 하며, 이 값을 기준으로 인코딩한다.
상기 오디오 모듈(111)은 마이크(107) 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터로 압축하거나, 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 스피커(109)로 재생하는 기능을 수행한다. 메인 프로세서(119)에서 인코딩 및 디코딩 관련 인자를 설정할 수 있게 하며, 이 값을 기준으로 인코딩 및 디코딩한다.
미디어 프로세서(113)는 비디오 모듈(105)과 오디오 모듈(111)에서 인코딩된 데이터를 인터넷으로 송신할 수 있도록 가공하거나, 인터넷에서 받은 데이터를 비디오 모듈(105)과 오디오 모듈(111)이 이해할 수 있는 데이터로 변환하는 기능을 제공한다.
네트워크 모듈(115)은 인터넷 라인과 인터페이싱을 수행한다.
컨트롤 모듈(117)은 사용자의 조작, 즉 대역폭 조절, 화질 조절 등을 수행할 수 있도록 지원하는 IP 영상 단말기에 마련된 임의의 버튼들을 의미한다.
메인 프로세서(119)는 시스템을 운영하는 프로세서로서, 사용자 입력 혹은 네트워크 입력을 받아 대응하며, 시스템 내 기타 모듈들을 제어하는 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 영상 송수신 화질 및 대역폭 조절화면을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, MoIP 서비스를 지원하는 IP 영상 단말기의 LCD(103)로서, 통화 중에 LCD(103)에 메뉴를 보여 주고 사용자 입력을 받을 수 있도록 구성되어 있다. LCD(103) 상단은 통화 중에 나타낸 영상 송수신 대역폭 조절 메뉴이며, 사용자는 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 이용하여 값을 변경할 수 있다. LCD(103) 하단은 통화 중에 나타낸 영상 송수신 화질 조절 메뉴이며, 사용자는 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 이용하여 값을 변경할 수 있다.
이와 같이, IP 영상 단말기에서는 통화 중에 영상 송수신 대역폭 조절 메뉴와 화질 조절 메뉴를 제공한다. 이 때, IP 영상 단말기의 비디오 인코딩 모듈은 인코딩 중에 동적으로 대역폭 조정을 할 수 있는 기능과 화질을 조절할 수 있는 기능을 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 IP 영상 단말기 제어과정에 대해 설명한다.
여기서, 상기한 기능 중에서 상대방에게 영상 전송에 사용할 대역폭과 화질 값을 요청할 때에는 영상 통화 설정에 사용하는 프로토콜에 따라 각 프로토콜에서 지원하는 해당 메시지를 사용한다. 가령, H.323의 경우에는 보조 명령(miscellaneous command) 및 지시(indication) 메시지에 각각에 해당하는 메시지가 정의되어 있으며, SIP의 경우에는 업데이트 메쏘드(UPDATE METHOD)에 표현할 수 있다. 그리고, 본 실시예의 설명에 있어 동작주체를 명확히 하기 위해 A 영상 단말기와 B 영상 단말기의 송수신 과정에 대한 설명에 동작주체를 의미하는 A(A 영상 단말기), B(B 영상 단말기)를 도면에 첨부하여 설명하기로 한다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, A 영상 단말기 사용자가 통화 중에(S10) 컨트롤 모듈(117)의 메뉴 버튼을 누르면, 메인 프로세서(119)가 영상 조절 메뉴를 화면에 띄운다. 이 영상 조절 메뉴는 대역폭 조절과 화질 조절로 구성되는데 사용자가 대역폭을 설정하고자 할 경우에는 A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하거나 혹은 터치 스크린의 경우 화면을 클릭하여 대역폭 설정모드를 선택한다(S12). 이에 따라, 대역폭 설정모드로 진입하게 되고(S14), 다음으로 대역폭조절을 구성하는 송신 대역폭 조절과 수신 대역폭 조절 중에서 어느 하나를 선택하게 된다(S16). 이 때, 송신 대역폭 조절을 선택하였을 경우에는 A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하여, 적절한 송신 대역폭 값을 선택한다(S18). 이에 따라, A 영상 단말기 메인 프로세서(119)가 새로 설정된 대역폭 값을 비디오 모듈(105)에 설정한다(S20). 이에 A 영상 단말기의 비디오 모듈(105)에서는 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하여 미디어 프로세서(113)에 전달한다(S22). 마지막으로, A 영상 단말기의 미디어 프로세서(113)에서는 네트워크 모듈(115)을 통해 미디어 데이터를 송신한다(S24).
도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하여, 상대방에게 해당 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 전송할 것을 요청하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 대역폭조절을 구성하는 송신 대역폭 조절과 수신 대역폭 조절 중에서 수신 대역폭 조절을 선택하였을 경우에는 A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하여, 적절한 수신 대역폭 값을 선택한다(S26). 이에 따라, A 영상 단말기 메인 프로세서(119)가 새로 설정된 대역폭 값으로 현재 영상 통화에 사용하는 프로토콜의 적절한 메시지로 만들어 네트워크 모듈(115)을 통해 상대방에게 전송한다(S28∼S32).
한편, B 영상 단말기의 네트워크 모듈(115)에서 대역폭 설정 메시지를 수신하면(S34), 이를 메인 프로세서(119)에 전달하여 시그널 유형을 분석하도록 한다(S36). 메인 프로세서(119)는 대역폭 값을 추출하여(S38) 요청된 대역폭 값을 비디오 모듈(105)에 설정한다(S40∼S42). B 영상 단말기의 비디오 모듈(105)에서는 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하여 미디어 프로세서(113)에 전달한 다(S44). 이에 B 영상 단말기의 미디어 프로세서(113)에서는 네트워크 모듈(115)를 통해 미디어 데이터를 송신한다(S46).
도 5a는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 설정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, A 영상 단말기 사용자가 통화 중에(S50) 컨트롤 모듈(117)의 메뉴 버튼을 누르면, 메인 프로세서(119)가 영상 조절 메뉴를 화면에 띄운다. 이 영상 조절 메뉴는 대역폭 조절과 화질 조절로 구성되는데 사용자가 화질을 설정하고자 할 경우에는 A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하거나 혹은 터치 스크린의 경우 화면을 클릭하여 화질 설정모드를 선택한다(S52). 이에 따라, 화질 설정모드로 진입하게 되고(S54), 다음으로 화질조절을 구성하는 송신 화질 조절과 수신 화질 조절 중에서 어느 하나를 선택하게 된다(S56). 이 때, 송신 화질 조절을 선택하였을 경우에는 A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하여, 적절한 송신 화질 값을 선택한다(S58). A 단말기 메인 프로세서(119)가 새로 설정된 화질 값을 H.263 표준 코덱에서 기준으로 삼는 화질 조절 인자 알고리즘인 maxQP = 30 - (appVQ*(30-minQP)/(appMaxVQ - appMinVQ))를 사용하여 QP 값으로 변환한다(S60). 상기 appVQ 는 주 프로세서에서 설정한 화질 값이고, 상기 appMaxVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최대 값이며, 상기 appMinVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최소 값이다. 상기 minQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최소 QP 값이고, 상기 maxQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최대 QP 값이며, 상기 minQP = n; (예. n = 5)이다. A 단말기 메인 프로세서(119)가 QP 값으로 변환된 화질값을 비디오 모듈(105)에 설정하여 비디오 칩에서 인코딩할 때 max QP 파라미터로 사용할 수 있도록 설정한다(S62). 다음으로 A 영상 단말기의 비디오 모듈(105)에서는 설정한 QP에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하여 미디어 프로세서(113)에 전달한다(S64). 이에 따라, A 영상 단말기의 미디어 프로세서(113)에서는 네트워크 모듈(115)을 통해 미디어 데이터를 송신한다(S66).
도 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 IP 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 선택하여, 상대방에게 해당 화질에 준하여 인코딩을 하도록 요청하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 화질조절을 구성하는 송신 화질 조절과 수신 화질 조절 중에서 수신 화질 조절을 선택하였을 경우에는, A 영상 단말기 사용자가 컨트롤 모듈(117)의 특정버튼을 사용하여, 적절한 수신 화질 값을 선택한다(S68). 이에 따라, A 영상 단말기 메인 프로세서(119)가 새로 설정된 화질 값으로 현재 영상 통화에 사용하는 프로토콜의 적절한 메시지로 만들어 네트워크 모듈(115)을 통해 상대방에게 전송한다(S70∼S74).
한편, B 영상 단말기의 네트워크 모듈(115)에서 화질 설정 메시지를 수신하면(S76), 메인 프로세서(119)에 전달한다. 메인 프로세서(119)는 화질 값(대역폭 값)을 추출하여(S80) 이를 H.263 표준 코덱에서 기준으로 삼는 화질 조절 인자 알고리즘인 maxQP = 30 - (appVQ*(30-minQP)/(appMaxVQ - appMinVQ))를 사용하여 QP로 변환한 후 비디오 모듈(105)에 설정한다(S82∼S86). 상기 netVQ 는 주 프로세서에서 설정한 화질 값이고, 상기 appMaxVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최대 값이며, 상기 appMinVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최소 값이다. 상기 minQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최소 QP 값이고, 상기 maxQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최대 QP 값이며, 상기 minQP = n; (예. n = 5)이다. 이에 B 영상 단말기의 비디오 모듈(105)에서는 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하여 미디어 프로세서(113)에 전달한다(S88). 마지막으로, B 영상 단말기의 미디어 프로세서(113)에서는 네트워크 모듈(115)을 통해 미디어 데이터를 송신한다(S90).
상기한 바와 같이, 본 발명은 IP 영상 통화에 있어서, 통화 중에 사용자 요구 혹은 동적으로 변화하는 인터넷 상태에 맞추어 통화 품질을 조절하기 위해 LCD(103)에 메뉴를 띄워 사용자로 하여금 적절한 영상 송수신 대역폭과 화질을 선택할 수 있게 하는 기능에 관한 것이다.
본 발명에서는 통화 중에 사용자가 설정한 영상 송신 대역폭과 송신 화질 정보를 영상 압축 모듈에 전달하여 비디오 송신 데이터를 조절하게 하고, 영상 수신 대역폭과 수신 화질 정보에 대해서는 상대 단말기에 해당 정보를 표준에 정의된 시그널로 전달하여 그 값이 반영된 비디오 데이터를 수신할 수 있도록 한다. 따라서, 통화 중에 대역폭 상태가 나빠져 품질이 나빠지는 경우, 혹은 통화 중에 화질의 선명도를 높여야 하는 경우, 통화 중에 상대방의 움직임을 보다 빠르고 자연스럽게 보아야 하는 경우에 사용자가 직접 영상의 품질을 조정할 수 있게 된다.
또한, IP 영상 단말기에 통화 중에 상대방과의 네트워크 연결 상태를 계측할 수 있는 기능이 있을 경우, 시스템에서 자동으로 그 상태에 맞추어 자동으로 영상 송수신 대역폭과 화질을 조절하는 기능을 추가할 수 있다. 즉, 현재 네트워크 상태를 고려하여 최적의 영상 송신 대역폭과 화질을 선택하여 자체 미디어 처리 모듈에 설정하고, 최적의 영상 수신 대역폭과 화질을 선택하여 상기 알고리즘에서 언급한 시그널을 이용하여 상대방에게 전달하여 상대방의 송신 비디오 품질을 조절할 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 데에 적용될 수 있다.
예를 들어, 영상 전화, 동영상 회의, 동영상 채팅을 포함한 영상 데이터 송수신 서비스, 영상 전화와 VOD 서비스를 포함한 영상 데이터 송수신 서비스 등에 적용되어 사용자로 하여금 통화 중에 단말에 영상 송신 대역폭 및 품질을 조절하게 하거나, 통화 중에 상대방과 정보를 교환하여 상대방의 영상 송신 속도 및 품질을 조절할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기 및 이의 제어방법은, 통화 중에 상대방의 영상 품질이 좋지 않은 경우에, 대역폭과 화질을 낮추어 보다 자연스러운 영상을 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 대역폭 조절 및 화질 조절을 수행할 수 있도록 사용자 조작을 지원하는 컨트롤 모듈;
    카메라와 LCD를 포함하며, 상기 카메라 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터에 대해 상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역폭 값 및 화질 값에 대응한 압축을 수행하거나, 상기 설정된 대역폭 값 및 화질 값에 대응하여 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 상기 LCD에 출력시키는 비디오 모듈;
    마이크 및 스피커를 포함하며, 상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역폭 값 및 화질 값에 대응하여 상기 마이크 입력을 받아 IP 통신에 사용될 디지털 데이터로 압축하거나, 인터넷을 통해 받은 데이터를 압축 해제하여 상기 스피커로 재생하는 오디오 모듈;
    상기 비디오 모듈 및 오디오 모듈에서 인코딩된 데이터를 인터넷으로 송신할 수 있도록 가공하거나, 인터넷에서 받은 데이터를 비디오 모듈과 오디오 모듈이 이해할 수 있는 데이터로 변환하는 미디어 프로세서;
    상기 미디어 프로세서와 인터넷 사이에 마련되어 인터넷 라인과 인터페이싱을 수행하는 네트워크 모듈; 및
    상기 컨트롤 모듈로부터 설정된 대역폭 값 및 화질 값을 입력받아 상기 설정된 대역폭 값 및 화질 값을 QP로 변환하여 인코딩 및 디코딩 관련 인자를 비디오 모듈에 설정하는 메인 프로세서
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기.
  2. 통화 중에 IP 영상 단말기의 영상 송신 대역폭 및 품질을 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 통화 중에 상대방과 정보를 교환하여 상대방의 영상 송신 속도 및 품질을 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 통화 중에 네트워크 상태를 파악하여 변화된 네트워크 상태에 맞추어 영상 송신 품질을 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, A 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하는 과정은,
    A 영상 단말기의 대역폭 설정모드로 진입하여 송신 대역폭 조절 메뉴를 출력시키는 단계;
    A 영상 단말기의 송신 대역폭 값이 설정되는 단계;
    상기 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계; 및
    상기 인코딩된 영상 데이터를 네트워크를 통해 송신하는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, A 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 대역폭을 설정하여, B 영상 단말기에서 해당 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 전송할 것을 요청하는 과정은,
    A 영상 단말기의 대역폭 설정모드로 진입하여 수신 대역폭 조절 메뉴를 출력시키는 단계;
    A 영상 단말기의 수신 대역폭 값이 설정되는 단계;
    상기 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩된 영상 데이터를 네트워크를 통해 송신하는 단계;
    B 영상 단말기에서 대역폭 설정 메시지를 수신하여 대역폭 값을 추출하는 단계;
    상기 추출된 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계; 및
    상기 인코딩된 영상 데이터를 B 영상 단말기에서 네트워크를 통해 송신하는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 A 영상 단말기에서 송신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 설정하는 과정은,
    A 영상 단말기의 화질 설정모드로 진입하여 송신 화질 조절 메뉴를 출력시키는 단계;
    A 영상 단말기의 송신 화질 값이 설정되는 단계;
    A 단말기 메인 프로세서가 상기 설정된 화질 값을 maxQP = 30 - (appVQ*(30-minQP)/(appMaxVQ - appMinVQ))의 알고리즘을 사용하여 QP 값으로 변환하는 단계;
    (상기 appVQ 는 주 프로세서에서 설정한 화질 값이고, 상기 appMaxVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최대 값이며, 상기 appMinVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최소 값이다. 또한, 상기 minQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최소 QP 값이고, 상기 maxQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최대 QP 값이며, 상기 minQP = n; (예. n = 5)이다.)
    상기 QP에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계; 및
    상기 인코딩된 영상 데이터를 네트워크를 통해 송신하는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, A 영상 단말기에서 수신하는 영상 데이터의 인코딩 화질을 선택하여, B 영상 단말기에서 해당 화질에 준하여 인코딩을 하도록 요청하는 과정은,
    A 영상 단말기의 화질 설정모드로 진입하여 수신 화질 조절 메뉴를 출력시키는 단계;
    A 영상 단말기의 수신 화질 값이 설정되는 단계;
    상기 설정한 대역폭에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩된 영상 데이터를 네트워크를 통해 송신하는 단계;
    B 영상 단말기에서 화질 설정 메시지를 수신하여 대역폭 값을 추출하는 단계;
    화질 값(대역폭 값)을 추출하여 이를 maxQP = 30 - (netVQ*(30-minQP)/(appMaxVQ - appMinVQ))알고리즘을 사용하여 QP로 변환하는 단계;
    (상기 netVQ 는 주 프로세서에서 설정한 화질 값이고, 상기 appMaxVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최대 값이며, 상기 appMinVQ는 주 프로세서에서 정한 화질 최소 값이다. 또한, 상기 minQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최소 QP 값이고, 상기 maxQP는 비디오 칩에서 인코딩할 때 참조할 최대 QP 값이며, 상기 minQP = n; (예. n = 5)이다.)
    상기 QP에 맞추어 영상 데이터를 인코딩하는 단계; 및
    상기 인코딩된 영상 데이터를 B 영상 단말기에서 네트워크를 통해 송신하는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 송수신 대역폭 및 화질 조절기능을 갖는 IP 영상 단말기의 제어방법.
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