KR100631947B1 - Method and apparatus for transmitting frames intelligently - Google Patents

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주식회사 케이티프리텔
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Abstract

본 발명은 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레임별 우선순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 폐기하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프레임 폐기 방법은 (a) 큐에 저장된 프레임에 대하여, 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하는 단계; (b) 큐를 스캔하여, 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하는 단계; (c) 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 큐에서 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하는 단계; 및 (d) 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 폐기하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for intelligent frame discard, and more particularly, to a method and apparatus for discarding a frame through rate control based on frame priority information. The frame discarding method according to the present invention comprises the steps of: (a) assigning priority information preset to a frame stored in a queue according to the type of the frame; (b) scanning the queue to extract priority information for the frame; (c) sequentially extracting frames starting from a frame having a high priority information in a queue according to a bandwidth corresponding to a current RC control interval; And (d) discarding the remaining frames that have not been extracted when frame extraction is completed corresponding to the bandwidth.

율제어, 예측. 프레임, 폐기, 패킷Rate control, forecasting. Frame, discard, packet

Description

지능형 프레임 폐기 방법 및 장치{Method and apparatus for transmitting frames intelligently} Method and apparatus for discarding intelligent frames {Method and apparatus for transmitting frames intelligently}             

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 전송 장치의 구성을 도시한 도면.1A is a diagram showing the configuration of a frame transmission apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 폐기 제어부의 구성을 설명한 순서도.1B is a flowchart illustrating a configuration of a frame discard control unit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 전송 장치의 동작을 설명한 순서도.2 is a flowchart illustrating the operation of the frame transmission apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보 체계를 도시한 테이블.3A is a table illustrating a priority information system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보가 부연된 프레임 구조를 도시한 도면.3B is a diagram illustrating a frame structure in which priority information is added according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보 설정 방법을 도시한 순서도.4A is a flowchart illustrating a method for setting priority information according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4b는 상기 도 4a의 순서도에 따른 의사 코드를 도시한 도면.4B illustrates a pseudo code according to the flowchart of FIG. 4A.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 폐기 방법을 도시한 순서 도.Figure 5 is a flow chart illustrating a frame discard method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 상기 도 5의 순서도에 따른 의사 코드를 도시한 도면.6A and 6B illustrate pseudo codes according to the flowchart of FIG.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예측 프레임 폐기 방법을 도시한 순서도.7 is a flowchart illustrating a method of discarding prediction frames according to a preferred embodiment of the present invention.

도 8a 및 도 8b는 상기 도 7의 순서도에 따른 의사 코드를 도시한 도면.8A and 8B illustrate pseudo codes according to the flowchart of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 프레임 전송 장치100: frame transmission device

110 : 율제어(Rate Control)부110: rate control unit

120 : 프레임 폐기 제어부120: frame discard control unit

121 : 우선순위정보 설정부121: priority information setting unit

123 : 프레임 위치 정보 관리부123: frame position information management unit

125 : 프레임 추출부125: frame extraction unit

127 : 프레임 폐기 제어부127: frame discard control unit

130 : 프레임 폐기부130: frame disposal

140 : 최적 패킷 스케쥴러140: optimal packet scheduler

150 : 큐150: cue

본 발명은 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레임별 우선순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 폐기하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for intelligent frame discard, and more particularly, to a method and apparatus for discarding a frame through rate control based on frame priority information.

최근, 멀티미디어와 네트워크 기술의 급속한 발전으로 다양한 망을 기반으로 하는 스트리밍 서비스에 대한 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다. 스트리밍 기술은 서버로부터 클라이언트로 전송되는 미디어 스트림을 저장하지 아니하고, 메모리 상에서 직접 처리하여 재생하게 함으로서, 저장 공간 및 응답 시간 측면에서 큰 장점을 가지고 있다. 그러나 클라이언트에서 요구하는 전송율을 보장하기 위한 전제 조건을 충족하여야 한다. 이러한 전송율 보장을 위해서, 제한된 자원과 네트워크 상에서 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는, 프레임별로 전송 또는 폐기하기 위한 수단이 구비되어야 하며, 이러한 경우, 프레임에 대한 중요 정보의 손실을 방지하는 것은 매우 중요하다.Recently, due to the rapid development of multimedia and network technologies, the demand for streaming services based on various networks has increased exponentially. Streaming technology has a great advantage in terms of storage space and response time by not directly storing the media stream transmitted from the server to the client, but processing it directly in memory. However, it must satisfy the prerequisites to guarantee the transmission rate required by the client. In order to guarantee such a transmission rate, in order to provide a video streaming service on a limited resource and a network, a means for transmitting or discarding frame by frame must be provided. In this case, it is very important to prevent loss of important information about the frame.

종래 기술에 따른 프레임 폐기 알고리즘은 대부분이 링크 레이어에서 수행되므로, 프로코폴 프로토콜 및 망에 종속되는 문제점이 있다. 즉, 이러한 알고리즘을 사용하기 위해서는 망을 구성하는 하드웨어를 교체하여야 하는 비용상 손실과 번거로움이 있다. 또한, 종래 기술에 따른 프레임 페기 폐기 알고리즘은 매우 복잡하여, 이러한 기술을 적용하기 위해서는 추정된 서브 알고리즘을 사용하여야 하는 문제점이 있다.Since the frame discard algorithm according to the prior art is mostly performed in the link layer, there is a problem that depends on the protocol protocol and network. In other words, in order to use such an algorithm, there is a costly loss and hassle of replacing hardware configuring the network. In addition, the frame discarding algorithm according to the prior art is very complicated, and there is a problem that an estimated sub-algorithm must be used to apply such a technique.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 프레임별 우선순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 폐기하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a method and apparatus for discarding a frame through rate control based on priority information for each frame.

또한, 본 발명의 다른 목적은 비디오 전송의 QoS를 보장하고, 제한적이고 동적인 네트워크의 대역폭에 따라 개인별 QoS를 보장하기 위한 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an intelligent frame discard method and apparatus for guaranteeing QoS of video transmission and guaranteeing individual QoS according to a limited and dynamic network bandwidth.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 프레임의 전송을 예측하여 프레임 폐기를 결정할 수 있는 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치를 제공함에 있다. 즉, 또한, 종래 기술에 따르면 스케줄링을 통하여 최적 프레임 폐기 알고리즘을 구현하고 있으나, 본 발명은 이러한 프레임별 스케줄링 또는 패킷별 스케줄링 방법을 사용하지 아니하고, 네트워크의 율제어(Rate Control) 및 제한된 전송율에 연계된 지능형 프레임 폐기 방법을 제공할 수 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an intelligent frame discard method and apparatus that can determine the frame discard by predicting the transmission of the frame. That is, according to the prior art, an optimal frame discard algorithm is implemented through scheduling, but the present invention does not use such a frame-by-frame scheduling or a packet-by-packet scheduling method, and is connected to a rate control of a network and a limited transmission rate. Intelligent frame discard method can be provided.

또한, 본 발명은 망에 종속되지 아니하고, 애플리케이션 레벨에서 프레임의 폐기 또는 전송을 제어할 수 있는 지능형 프레임 폐기 방법을 제공함에 있으며, 그 외의 다른 목적인 하기에 설명한 실시예에서 보다 구체화될 것이다.
In addition, the present invention provides an intelligent frame discarding method that can control the discarding or transmission of a frame at an application level without being dependent on a network, and will be further embodied in the embodiments described below for other purposes.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 프레임별 우선 순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 전송하기 위한 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there can be provided a method for transmitting a frame through Rate Control based on the priority information per frame.

바람직한 실시예에 의할 때, 프레임 폐기 방법은 (a) 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하는 단계; (b) 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하는 단계; (c) 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하는 단계; 및 (d) 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 폐기하는 단계를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment, the frame discard method comprises the steps of: (a) assigning priority information set in advance to a frame stored in a queue according to the type of the frame; (b) scanning the queue to extract priority information for the frame; (c) sequentially extracting frames from the frame having the higher priority information in the queue according to a bandwidth corresponding to a current RC control interval; And (d) discarding the remaining frames that have not been extracted when frame extraction is completed corresponding to the bandwidth.

여기서, 상기 우선순위정보는 프레임의 종류에 따라 부여하는 기본 우선순위정보; 및 동일한 기본 우선순위정보를 가진 프레임에 대하여 수신단에서 표시되는 화질을 기준으로 부여하는 서브 우선순위정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기본 우선순위정보는 I 프레임, P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임 중 적어도 하나를 포함하는 프레임에 대하여 상기 프레임의 종류에 따라 부여할 수 있다. 그리고 상기 (a) 단계는 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.The priority information may include basic priority information assigned according to a type of a frame; And sub-priority information for giving a frame having the same basic priority information based on the image quality displayed at the receiving end. The basic priority information may be assigned to a frame including at least one of an I frame, a P frame, a B frame, and a high quality frame according to the type of the frame. The step (a) may include determining whether a discarded frame exists in a previous rate control interval (RC). And if the discarded frame exists, a sub priority of a frame located between the discarded frame and an I frame of a current RC interval (Rate Control Interval) is set lower than a P frame located after the I frame. It may include a step.

또한, 상기 (b) 단계는 상기 큐를 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으로 인식하는 단계; 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 상기 프레임의 열패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷프레임 위치 정보를 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 상기 (c) 단계는 현재 우선순위를 기준으로 패킷프레임을 추출한 후, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시키는 단계; 및 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷프레임의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 패킷프레임을 추출하고, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시키는 단계를 포함하되, 상기 단계를 상기 대역폭이 존재하지 아니하거나, 상기 큐에 대한 패킷프레임을 모두 추출할 때까지 반복할 수 있다.Also, the step (b) may include scanning the queue and recognizing a string of frames having the same priority information as a packet; When extracting a frame according to priority information, in order to extract the packet unit of the column of the frame, storing the packet frame position information for the start position and end position corresponding to the column packet of the frame; Can be. And (c) extracting the packet frame based on the current priority and then reducing the bandwidth corresponding to the extracted packet frame; And when the extraction of the packet frame corresponding to the current priority is completed, extracting the packet frame corresponding to the next priority, and reducing the bandwidth corresponding to the extracted packet frame, wherein the bandwidth is increased. It may be repeated until it does not exist or until all the packet frames for the queue are extracted.

또한, 상기 (d)단계는 상기 추출한 패킷프레임에 대응하여 표시를 수행하는 단계; 및 표시가 되지 아니한 패킷프레임을 인식하고, 상기 패킷프레임을 폐기하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성하는 단계; 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가하는 단계; 및 상기 큐에 대하여 상기 (a) 단계 내지 (d) 단계를 수행하는 단계가 더 포함될 수 있다. 여기서, 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정하는 단계가 더 포함되며, 상기 에러 정정 단계는 마지막 예측 프레임에 도달할 때까지, 상기 예측 프레임의 크기에 도달한 실제 프레임의 크기를 합산하여 에러 정정 정보를 생성하 는 단계; 및 상기 대역폭에 상기 예측 프레임의 크기를 합산하고, 상기 에러 정정 정보를 차감하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step (d) may be performed in response to the extracted packet frame; And recognizing a packet frame not displayed, and discarding the packet frame. Determining whether the rate control interval (RC) starts; Generating a prediction frame corresponding to a frame to reach the rate control interval when the rate control interval begins; Adding the prediction frame as a virtual frame to the queue; And performing the steps (a) to (d) on the queue. Here, when the actual frame corresponding to the prediction frame arrives, the method further includes correcting an estimation error between the prediction frame size and the actual frame size, wherein the error correction step is performed until the last prediction frame is reached. Generating error correction information by summing the actual frame sizes that have reached the prediction frame sizes; And summing the size of the prediction frame to the bandwidth and subtracting the error correction information.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 프레임별 우선순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 전송하기 위한 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, there can be provided an apparatus for transmitting a frame through Rate Control based on the priority information per frame.

바람직한 실시예에 의할 때, 프레임 전송 장치는 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하기 위한 우선순위정보 설정부; 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하고, 상기 우선순위정보를 기준으로 추출할 프레임의 위치정보를 저장하기 위한 프레임 위치 정보 관리부; 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하기 위한 프레임 추출부; 및 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 식별하여 폐기하기 위한 프레임 폐기 제어부를 포함할 수 있다. According to a preferred embodiment, the frame transmission apparatus comprises: a priority information setting unit for assigning priority information preset in accordance with the type of the frame, to a frame stored in a queue; A frame position information management unit for scanning the queue, extracting priority information of the frame, and storing position information of a frame to be extracted based on the priority information; A frame extractor configured to sequentially extract frames from the frame having the highest priority information in the queue according to a bandwidth corresponding to a current RC control interval; And a frame discard control unit for identifying and discarding the remaining frames that have not been extracted when frame extraction is completed corresponding to the bandwidth.

여기서, 상기 우선순위정보 설정부는 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위 정보를 부여하기 위한 기본 우선순위정보 설정부; 및 동일한 기본 우선순위정보를 가진 프레임에 대하여 수신단에서 표시되는 화질을 기준으로 서브 우선순위정보를 부여하기 위한 서브 우선순위정보 설정부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기본 우선순위정보 설정부는 I 프레임, P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임 중 적어도 하 나를 포함하는 프레임에 대하여 상기 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위정보를 부여할 수 있다. 그리고 상기 우선순위정보 설정부는 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정할 수 있다.The priority information setting unit may include: basic priority information setting unit for giving basic priority information according to a type of frame; And a sub priority information setting unit for assigning sub priority information with respect to a frame having the same basic priority information based on the image quality displayed at the receiving end. The basic priority information setting unit may assign basic priority information to a frame including at least one of an I frame, a P frame, a B frame, and a high quality frame according to the type of the frame. The priority information setting unit determines whether a discarded frame exists in a previous RC interval (Rate Control Interval). When the discarded frame exists, the priority information setting unit determines whether the discarded frame and the current RC interval (Rate Control Interval) exist. The subpriority of the frames located between the I frames may be set lower than the P frames located after the I frames.

여기서, 상기 프레임 위치 정보 관리부는 상기 큐를 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으로 인식하고, 상기 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷프레임 위치 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 프레임 추출부는 현재 우선순위를 기준으로 패킷프레임을 추출한 후, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시키고, 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷프레임의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 패킷프레임을 추출하고, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시킬 수 있다.Here, the frame position information management unit scans the queue, recognizes a column of frames having the same priority information as a packet, and extracts a packet unit from the column of the frame when extracting a frame according to the priority information. In order to do this, packet frame position information on a start position and an end position corresponding to the packet may be stored. In addition, the frame extractor extracts the packet frame based on the current priority, reduces the bandwidth according to the extracted packet frame, and when the extraction of the packet frame corresponding to the current priority is completed, corresponds to the next priority. It is possible to extract a packet frame to reduce the bandwidth corresponding to the extracted packet frame.

여기서, 상기 프레임 폐기 제어부는 상기 추출한 패킷프레임에 대하여 소정의 표시가 되어 있는 큐에 대하여, 상기 표시가 되지 아니한 잔여 패킷프레임을 식별하고, 상기 잔여 패킷프레임을 물리적으로 상기 큐에서 폐기하기 위한 프레임 폐기부를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 프레임 폐기 장치는 프레임 예측부를 더 포함하되, 상기 프레임 예측부는 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하고, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성한 후, 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가할 수 있다. 또한, 상기 프레임 예측부는 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정할 수 있다.Here, the frame discard control unit identifies a remaining packet frame that is not displayed for the queue in which the predetermined packet is marked with respect to the extracted packet frame, and discards the remaining packet frame in the queue. You can control wealth. Herein, the frame discard apparatus further includes a frame predictor, wherein the frame predictor determines whether the rate control interval (RC) starts, and if the rate control interval (RC) starts, the RC period. After generating a prediction frame corresponding to a frame to reach a rate control interval, the prediction frame may be added as a virtual frame to the queue. The frame predictor may correct an estimation error between the predicted frame size and the actual frame size when an actual frame corresponding to the predicted frame arrives.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치의 구성을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하, 프레임의 조합을 패킷으로 정의하며, 처리 객체를 프레임 또는 패킷패킷으로 혼용하여 사용하도록 하며, 임의의 부분에서 프레임 또는 패킷 중 하나로 특정되어하여 기재된 경우에도하는 경우에도, 처리 객체가 프레임 및 패킷에 한정되는 것이 아니라, 상호 혼용되어 처리 가능하다. Hereinafter, the configuration of an intelligent frame discard method and apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals Denotes the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted. Hereinafter, a combination of frames is defined as a packet, and a processing object is used as a frame or packet packet, and even when the processing object is specified and specified as one of the frames or packets in any part, the processing object is a frame and a packet. It is not limited to this, but can mix and process mutually.

패킷 또는 프레임을 모두 포함할 수 있다.It can include both packets or frames.

전체적인 구성 및 동작Overall configuration and operation

본 발명은 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레임별 우선순위 정보(priority)를 기반으로 율제어(Rate Control)(rate control)를 통하여 프레임을 폐기하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이하, 도 1a에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 전송 장치의 구성을 설명하고, 도 1b에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 폐기 제어부의 구성을 설명하기로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for intelligent frame discard, and more particularly, to a method and apparatus for discarding a frame through rate control based on priority information for each frame. will be. Hereinafter, a configuration of a frame transmission apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in FIG. 1A, and a configuration of a frame discard control unit according to a preferred embodiment of the present invention will be described in FIG. 1B.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 전송 장치의 구성을 도시한 도면이다.1A is a diagram illustrating a configuration of a frame transmission apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 지능형 프레임 전송 장치(100)는 소스로부터 사용자 목적지까지의 경로 중 임의의 위치에 설치되어 전송을 제어할 수 있다. 먼저, 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 지능형 프레임 전송 장치(100)는 율제어(Rate Control)부(110), 프레임 폐기 제어부(120), 프레임 폐기부(130), 최적 패킷 스케쥴러(140)와 큐(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 큐(150)는 소스로부터 도달한 프레임을 저장하기 위한 메모리를 지칭한다.The intelligent frame transmission apparatus 100 according to the present invention may be installed at any position of a path from a source to a user destination to control transmission. First, referring to FIG. 1A, the intelligent frame transmission apparatus 100 according to the present invention includes a rate control unit 110, a frame discard control unit 120, a frame discard unit 130, and an optimal packet scheduler 140. ) And the queue 150. Here, the queue 150 refers to a memory for storing a frame reached from the source.

율제어(Rate Control)부(110)는 주기적 또는 비주기적으로 전송율을 산출하며, 실시예에 의할 때, 율제어(Rate Control) 구간(Rate Control Interval)에 상응하여 목표 전송율을 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 율제어(Rate Control)부(110)는 사용자의 재생 큐 사이즈 또는 전송 경로에 대응하여, 대역폭의 병목 지점을 기준으로 전송율. 목표 전송율 등을 산출할 수 있다. 본 발명에 의할 때, 제어 노드로 입력되는 입력률이 출력률보다 큰 경우, 실제 출력률과 목표 출력률을 고려하여, 각 제어 간격에 도달하는 패킷의 소정량을 폐기하도록 구성된다.The rate control unit 110 calculates a transmission rate periodically or aperiodically, and according to an embodiment, may be configured to calculate a target transmission rate corresponding to a rate control interval. Can be. Here, the rate control unit 110 is a transmission rate based on the bottleneck point of the bandwidth, corresponding to the user's playback queue size or transmission path. The target transmission rate can be calculated. According to the present invention, when the input rate input to the control node is larger than the output rate, the predetermined amount of packets reaching each control interval is discarded in consideration of the actual output rate and the target output rate.

프레임 폐기 제어부(120)는 현재 큐(150)를 스캔하고, 비디오 화질의 상대적 중요성에 따라 폐기할 프레임 또는 패킷을 결정하기 위한 최적 결정을 수행할 수 있다. 상기 결정 정보는 물리적으로 상기 패킷 큐의 패킷을 폐기하기 위한 프레임 폐기부로 전달된다.The frame discard control unit 120 may scan the current queue 150 and perform an optimal decision for determining a frame or packet to discard according to the relative importance of video quality. The decision information is transmitted to a frame discard unit for discarding a packet in the packet queue.

프레임 폐기부(130)는 상기 프레임 폐기 제어부의 제어 명령에 따라 물리적으로 패킷을 폐기하는 기능을 수행할 수 있다. 최적 패킷 스케쥴러(140)는 율 제어부(110)로부터 목표 전송율을 전달받으면, 상기 목표 전송율에 따라 상기 패킷을 전송함으로써, 최적의 패킷 전송율을 보장할 수 있다.The frame discard unit 130 may perform a function of physically discarding a packet according to a control command of the frame discard control unit. When the optimal packet scheduler 140 receives the target rate from the rate controller 110, the optimal packet scheduler 140 may transmit the packet according to the target rate, thereby ensuring an optimal packet rate.

본 발명에 따른 프레임 폐기 장치는 상이한 비디오 프레임에 대하여 화질에 따라 상대적 중요성에 따라 우선순위정보를 부여할 수 있다. 일반적으로 이러한 프레임 폐기 알고리즘은 콘텐츠 서버에서의 구현 시에 적용 가능할 뿐 아니라, 무선 네트워크의 게이트웨이의 패킷 또는 프레임 레벨에서, 수행전송중(on the fly) 프레임 폐기를 수행할 수 있다.The apparatus for discarding frames according to the present invention may give priority information to different video frames according to their relative importance according to picture quality. In general, such a frame discard algorithm is not only applicable at the time of implementation in a content server, but may also perform on-fly frame discard at the packet or frame level of a gateway of a wireless network.

도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 폐기 제어부의 구성을 설명한 순서도이다.1B is a flowchart illustrating a configuration of a frame discard control unit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 프레임 폐기 제어부는 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하기 위한 우선순위정보 설정부(121), 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하고, 상기 우선순위정보를 기준으로 추출할 프레임의 위치정보를 저장하기 위한 프레임 위치 정보 관리부(123), 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하기 위한 프레임 추출부(125) 및 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 식별하여 폐기하기 위한 프레임 폐기 제어부(127)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1B, the frame discard control unit according to the present invention scans the queue and the priority information setting unit 121 for assigning priority information that is preset according to the type of the frame with respect to the frames stored in the queue. A bandwidth corresponding to a frame position information management unit 123 and a current rate control interval (RC) for extracting priority information of the frame and storing position information of a frame to be extracted based on the priority information. According to the frame extraction unit 125 for sequentially extracting the frame from the frame with the higher priority information in the queue and when the frame extraction is completed corresponding to the bandwidth, for identifying and discarding the remaining frame not extracted The frame discard control unit 127 may be included.

우선순위정보 설정부(121)는 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위 정보를 부여하기 위한 기본 우선순위정보 설정부 및 동일한 기본 우선순위정보를 가진 프레임에 대하여 수신단에서 표시되는 화질을 기준으로 서브 우선순위정보를 부여하기 위한 서브 우선순위정보 설정부를 포함할 수 있다. 여기서, 기본 우선순위정보 설정부는 I 프레임, P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임 중 적어도 하나를 포함하는 프레임에 대하여 상기 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위정보를 부여할 수 있다. 또한, 우선순위정보 설정부(121)는 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정할 수 있다.The priority information setting unit 121 subpriority based on the picture quality displayed at the receiving end for the frame having the same basic priority information and the basic priority information setting unit for giving basic priority information according to the type of frame. It may include a sub-priority information setting unit for giving information. Here, the basic priority information setting unit may assign basic priority information to a frame including at least one of an I frame, a P frame, a B frame, and a high quality frame according to the type of the frame. In addition, the priority information setting unit 121 determines whether a discarded frame exists in a previous RC interval (Rate Control Interval), and if the discarded frame exists, the discarded frame and the current RC interval (Rate). The sub-priority of the frames located between the I frames of the control interval may be set lower than the P frames located after the I frames.

프레임 위치 정보 관리부(123)는 상기 큐의 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으로 인식하고, 상기 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 프레임패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷 위치 정보를 저장할 수 있다.When the frame position information management unit 123 scans the queue, recognizes a column of frames having the same priority information as a packet, and extracts a frame according to the priority information, the frame position information manager 123 extracts a packet unit from the column of the frame. In order to do this, packet position information about a start position and an end position corresponding to the frame packet may be stored.

프레임 추출부(125)는 현재 우선순위를 기준으로 패킷을 추출한 후, 상기 추 출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키고, 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 패킷을 추출하고, 상기 추출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시킬 수 있다.After extracting the packet based on the current priority, the frame extractor 125 reduces the bandwidth corresponding to the extracted packet, and when the extraction of the packet corresponding to the current priority is completed, the frame priority corresponds to the next priority. The packet may be extracted, and the bandwidth may be reduced according to the extracted packet.

프레임 폐기 제어부(127)는 상기 추출한 패킷에 대하여 소정의 표시가 되어 있는 큐에 대하여, 상기 표시가 되지 아니한 잔여 패킷을 식별하고, 상기 잔여 패킷을 물리적으로 상기 큐에서 폐기하기 위한 프레임 폐기부(130)를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 프레임 폐기 장치는 도면에 도시되지 아니한 프레임 예측부를 더 포함하되, 상기 프레임 예측부는 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하고, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성한 후, 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가할 수 있다. 또한, 상기 프레임 예측부는 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정할 수 있다.The frame discard control unit 127 identifies a remaining packet that has not been displayed for the queue that has been designated with respect to the extracted packet, and a frame discarding unit 130 for physically discarding the remaining packet from the queue. ) Can be controlled. Here, the frame discard apparatus further includes a frame predictor (not shown), wherein the frame predictor determines whether the rate control interval (RC) starts, and the rate control interval (RC) starts. In this case, after generating a prediction frame corresponding to a frame to reach the RC interval (Rate Control Interval), the prediction frame may be added to the queue as a virtual frame. The frame predictor may correct an estimation error between the predicted frame size and the actual frame size when an actual frame corresponding to the predicted frame arrives.

프레임 구조 및 우선순위 정보Frame Structure and Priority Information

이하, 본 발명에 따라 전송되는 데이터의 프레임 구조 및 우선순위 정보를 설명함에 있어, 설명의 편의를 위하 위해 엠펙MPEG 데이터를 기준으로 하여, I, P, B 프레임 및 FGS(Fing Grain Scalable) 레이어의 프레임(이하, 고품위 프레임이라 칭하기로 한다)을 기준으로 설명하기로 한다. 도 2에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프레임 전송 장치의 동작을 설명하고, 도 3a에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보 체계를 설명하고, 도 3b에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보가 부여된 프레임 구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, in describing the frame structure and priority information of the data transmitted according to the present invention, for convenience of explanation, on the basis of MPEG MPEG data, I, P, B frames and FGS (Fing Grain Scalable) layers A description will be given based on a frame (hereinafter referred to as high quality frame). 2 illustrates an operation of a frame transmission apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3A illustrates a priority information system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3B illustrates a preferred embodiment of the present invention. A frame structure to which priority information is given will be described.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 전송 장치의 동작을 설명한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating an operation of a frame transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 도 2를 참조하여 설명하면, 단계 S210에서 RC 구간(Rate Control Interval)의 시작마다, 향후 도달할 프레임에 대한 예측을 수행할 수 있다. 즉, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하고, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성한 후, 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가할 수 있다. Hereinafter, referring to FIG. 2, in operation S210, prediction of a frame to be reached in the future may be performed at the start of a rate control interval. That is, it is determined whether the RC interval (Rate Control Interval) starts, and when the RC interval (Rate Control Interval) starts, generating a prediction frame corresponding to the frame to reach the RC interval (Rate Control Interval) After that, the prediction frame may be added to the queue as a virtual frame.

단계 S220에서 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여한다. 즉, 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정하도록 구성된다.In step S220, priority information preset according to the type of the frame is given to the frames stored in the queue. That is, it is determined whether a discarded frame exists in a previous rate control interval, and if the discarded frame exists, a position is located between the discarded frame and an I frame of a current rate control interval. The sub-priority for the frame is configured to be set lower than the P frame located after the I frame.

단계 S230에서 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출한다. 상기 큐를 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으 로 인식하고, 상기 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷 위치 정보를 저장할 수 있다.In step S230, the queue is scanned to extract priority information about the frame. When the queue is scanned and a column of frames having the same priority information is recognized as a packet, and the frame is extracted according to the priority information, the column of the frame corresponds to the packet to extract a packet unit. Packet position information for the start position and the end position can be stored.

단계 S240에서 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출한다. 즉, 현재 우선순위를 기준으로 패킷을 추출한 후, 상기 추출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키고, 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 패킷을 추출하고, 상기 추출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키며, 이러한 과정을 상기 대역폭이 존재하지 아니하거나, 상기 큐에 대한 패킷을 모두 추출할 때까지 반복할 수 있다.In step S240, the frames are sequentially extracted from the frames having the high priority information in the queue according to the bandwidth corresponding to the current RC interval (Rate Control Interval). That is, after extracting a packet based on the current priority, the bandwidth is reduced according to the extracted packet, and when the extraction of the packet corresponding to the current priority is completed, the packet corresponding to the next priority is extracted, and The bandwidth is reduced according to the extracted packet, and this process may be repeated until the bandwidth does not exist or all packets for the queue are extracted.

단계 S250에서 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 폐기한다. 바람직한 실시예에 의할 때, 상기 추출한 패킷에 대응하여 표시를 수행하고, 이 후, 표시가 되지 아니한 패킷을 인식하고, 상기 패킷을 폐기하도록 구성될 수 있다.When frame extraction is completed in correspondence with the bandwidth in step S250, the remaining frames not extracted are discarded. According to a preferred embodiment, the display may be performed in response to the extracted packet, and thereafter, the packet may not be marked, and the packet may be discarded.

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보 체계를 설명한 테이블이고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보가 부연된 프레임 구조를 설명한 도면이다.3A is a table illustrating a priority information system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating a frame structure in which priority information is added according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 프레임은 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위가 할당되며, 각 프레임은 화질 또는 시간 축을 기준으로 서브 우선순위가 할당될 수 있다. 상기 테이블에서는 P 프레임(기본 우선순위=2)을 기준으로, 서브 우선순위가 2.1, 2.2, 2.3 등으로 할당될 수 있음을 보여주고 있다. 또한, 상기 고품위 레이어가 시간적으로 코딩되는 경우, 상기 고품위 레이어 또한, 각 I, P and, B 프레임에 대응하여 4.1, 4.2, 4.3 과 같이 서브 우선순위가 부여될 수 있음은 당연하다.Referring to FIG. 3A, a frame according to the present invention may be assigned a basic priority according to the type of a frame, and each frame may be assigned a sub priority based on an image quality or a time axis. The table shows that sub-priorities may be allocated to 2.1, 2.2, 2.3, etc. based on P frames (basic priority = 2). In addition, when the high quality layer is temporally coded, it is natural that the high quality layer may also be given a sub-priority such as 4.1, 4.2, and 4.3 corresponding to each I, P, and B frame.

이하, 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 프레임 폐기 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of discarding a frame according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3B.

본 발명에 따르면 상기 기본 우선순위정보에 서브 우선순위정보를 추가적으로 할당하여 실시간 프레임 폐기를 수행할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 1초에 12 프레임을 가지는 연속된 2개의 세그먼트를 중심으로 설명하기로 한다.According to the present invention, real-time frame discard may be performed by additionally assigning sub-priority information to the basic priority information. For convenience of description, the description will be made based on two consecutive segments having 12 frames per second.

제1 세그먼트는 I 프레임(I1) 및 11개의 연속된 P 프레임(P1~P11)으로 이루어지며, 제2 세그먼트 또한 I 프레임(I2) 및 11개의 연속된 P 프레임(P12~P23)으로 이루어진다. 그리고 이전의 알시 인터벌RC 구간(Rate Control Interval)은 P8 프레임에서 종료하고, 현재 알시 인터벌RC 구간(Rate Control Interval)은 P9 프레임에서 시작하여, P14 프레임에서 종료하는 경우를 기준으로 설명하기로 한다.The first segment consists of an I frame I1 and eleven consecutive P frames P1 to P11, and the second segment also consists of an I frame I2 and eleven consecutive P frames P12 to P23. A description will be given on the basis of the case where the previous AL control interval interval ends in the P8 frame, and the current AL control interval interval starts in the P9 frame and ends in the P14 frame.

여기서, 이전의 간격에서는 P5 ~ P8 프레임이 폐기 알고리즘에 의하여 폐기된 상태이며, 상기 폐기 알고리즘에 의하여 P9 ~ P11 프레임이 부정확하게 단말기에서 디스플레이될 것이다. 반면, 제2 세그먼트는 I 프레임 이후의 P프레임은 정확하게 디스플레이될 것이다. 따라서 현재 목표 전송율이 제한되는 경우, 상기 P9 ~ P11 프레임보다 제2 세그먼트의 P12 ~ P14 프레임에 대하여 더 높은 우선순위 정보 를 부여하도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명은 P12 ~ P14 프레임 높은 우선순위 정보 2.1을 부여하고, P9 ~ P11 프레임에는 낮은 우선순위 정보 2.2를 부여할 수 있다.Here, in the previous interval, P5 to P8 frames are discarded by the discard algorithm, and P9 to P11 frames are incorrectly displayed by the terminal by the discard algorithm. On the other hand, in the second segment, P frames after the I frame will be displayed correctly. Therefore, when the current target rate is limited, it is preferable to configure higher priority information for P12 to P14 frames of the second segment than for the P9 to P11 frames. Accordingly, the present invention may assign high priority information 2.1 to P12 to P14 frames and low priority information 2.2 to P9 to P11 frames.

그리고 이전 세그먼트에서 폐기된 프레임이 존재하지 아니하는 경우, P12 ~ P14 프레임 보다 이전의 세그먼트에 포함된 프레임에 높은 우선순위 정보를 제공하도록 구성된다. 이와 같은 구성을 통하여, 큐에 저장된 프레임이 전송될 수 있다. 여기서, P9 ~ P11 프레임은 레벨 2에서 동일한 우선순위를 가지며, 동일한 우선순위를 가지는 경우, 시간 축을 기준으로 좌측에서 우측으로 전송되도록 구성될 수 있다. 이러한 각 고품위 레이어에 대한 우선순위 정보는 각 RC 구간(Rate Control Interval)의 초기에 계속되도록 구성된다.And if there is no discarded frame in the previous segment, it is configured to provide high priority information to the frame included in the segment earlier than the P12 ~ P14 frame. Through such a configuration, a frame stored in the queue can be transmitted. Here, the frames P9 to P11 have the same priority at level 2 and may be configured to be transmitted from left to right based on the time axis when they have the same priority. Priority information for each of these high quality layers is configured to continue at the beginning of each Rate Control Interval.

우선순위 정보 설정 방법How to set priority information

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우선순위 정보를 추출하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 4b는 상기 도 4a에 대한 의사 코드를 도시한 도면이다.4A is a flowchart illustrating a method of extracting priority information according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4B illustrates a pseudo code of FIG. 4A.

이하, 도 4a를 참조하여 설명하면, 단계 S410에서 각 프레임별로 우선순위를 할당한다. 상기 프레임의 종류에 상관없이 우선순위가 동시에 할당될 수도 있고, 순차적으로 할당될 수도 있으며, 프레임의 종류에 따른 상기 할당 순서에 종속하지 아니한다. 여기서는, 설명의 편의를 위하여 I 프레임을 먼저 할당하고, P 프레임, B 프레임, 고품위 프레임을 할당하는 경우를 기준으로 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 4A, priority is allocated to each frame in step S410. Regardless of the type of the frame, priority may be assigned at the same time, may be assigned sequentially, and does not depend on the order of allocation according to the type of frame. Herein, for convenience of description, an I frame is first allocated, and then a description will be given based on a case of allocating a P frame, a B frame, and a high quality frame.

단계 S420에서, 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에 폐기된 프레임이 존 재하는지 여부를 판단한다. 이전 살시 구간에 폐기된 프레임 존재하는 경우, 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 P 프레임의 우선순위를 이전 RC 구간(Rate Control Interval)의 폐기된 P 프레임 이후에 존재하는 P 프레임보다 높게 할당되도록 구성된다. 바람직한 실시예에 의할 때, 단계 S430에서 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 P 프레임 우선순위를 2.1로 할당하고, 단계 S440에서 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에 폐기된 프레임 이후에 P 프레임의 우선순위를 2.2로 할당할 수 있다.In step S420, it is determined whether a discarded frame exists in a previous RC interval (Rate Control Interval). If there is a discarded frame in the previous saliva interval, the priority of the P frame corresponding to the current RC interval (Rate Control Interval) is higher than the P frame existing after the discarded P frame of the previous RC interval (Rate Control Interval). It is configured to be. According to a preferred embodiment, in step S430 the P frame priority of the current RC interval (Rate Control Interval) is assigned to 2.1, and in step S440 of the P frame after the discarded frame in the previous RC interval (Rate Control Interval) You can assign a priority of 2.2.

단계 S450에서 P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임의 순으로 우선순위를 할당할 수 있다. 바람직한 실시예에 의할 때, P 프레임의 우선순위는 2로 할당하고, B 프레임의 우선순위는 3 그리고 고품위 레이어 프레임의 우선순위 정보는 4로 할당할 수 있다.In step S450, priority may be allocated in the order of the P frame, the B frame, and the high quality frame. According to a preferred embodiment, the priority of the P frame may be allocated to 2, the priority of the B frame to 3, and the priority information of the high quality layer frame to 4.

단계 S460에서 고품위 레이어가 시간적으로 코딩되는 경우, I 프레임, P 프레임, B 프레임 각각에 대한 고품위 프레임에 대하여 서브 우선순위정보를 부여한다. 바람직한 실시예에 의할 때, 4.1, 4.2, 4.3 의 순으로 부여할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 서브 우선순위정보는 상기 프레임 및 시간 축을 기준으로 좌측에서 우측으로 진행하면서 할당할 수 있다.When the high quality layer is temporally coded in step S460, sub-priority information is given to high quality frames for each of I frames, P frames, and B frames. According to a preferred embodiment, it can be given in the order of 4.1, 4.2, 4.3. As described above, the sub-priority information may be allocated while going from left to right on the basis of the frame and the time axis.

프레이 폐기 방법How to dispose of Frey

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인핸스먼트 우선순위 정보를 추출하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 6a 및 도 6b는 상기 도 5에 대한 의사 코드를 도시한 도면이다.5 is a flowchart illustrating a method of extracting enhancement priority information according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 6A and 6B illustrate pseudo codes of FIG. 5.

상술한 바와 같이 본 발명은 프레임 또는 의 조합인 패킷을 전송함에 있어, 에 대하여, 동일한 서브 우선순위를 가지는 프레임에 대하여 하나의 패킷으로 정의하나, 상기 프레임 또는 패킷을 혼용하여 사용할 수 있다. 본 발명은 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출한 후, 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 폐기할 수 있다.As described above, the present invention defines one packet for a frame having the same sub-priority with respect to transmitting a packet having a frame or a combination of. However, the above frame or packet may be used in combination. According to the present invention, after extracting frames sequentially from a frame having the high priority information in the queue according to a bandwidth corresponding to a current RC interval (Rate Control Interval), if the frame extraction is completed in response to the bandwidth, not extracted. Remaining frames may be discarded.

이하, 도 5a를 참조하여 설명하면, 단계 S510에서 현재 우선순위를 기준으로 패킷을 추출한 후, 단계 S520에서 상기 추출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키고, 상기 추출한 패킷에 대응하여 표시할 수 있다.Hereinafter, referring to FIG. 5A, after extracting a packet based on the current priority in step S510, the bandwidth may be reduced according to the extracted packet in step S520, and the corresponding packet may be displayed in correspondence with the extracted packet.

단계 S525에서 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷의 추출이 완료되면, 단계 S530에서 미리 설정된 폐기 조건에 해당하는지 여부를 판단한다. 본 발명의 실시예에 의할 경우, 상기 폐기 조건은 상기 대역폭이 존재하지 아니하거나, 상기 큐에 대한 패킷을 모두 추출하였는지 여부 등을 포함할 수 있다. 즉, 대역폭이 존재하거나, 상기 큐에 대한 패킷을 모두 추출한 경우가 아닌 경우, 단계 S540에서 우선순위 정보를 다음 우선순위로 변경하여, 다음 우선순위를 현재 패킷을 추출할 우선순위로 변경한다.When the extraction of the packet corresponding to the current priority is completed in step S525, it is determined whether or not the corresponding discard condition is set in step S530. According to an embodiment of the present invention, the discarding condition may include whether the bandwidth does not exist or whether all packets for the queue have been extracted. That is, if bandwidth is present or not all packets for the queue are extracted, the priority information is changed to the next priority in step S540, and the next priority is changed to the priority to extract the current packet.

이후, 단계 S510 내지 단계 S530의 과정을 반복하여, 각 레벨에 해당하는 우 선순위에 해당하는 패킷을 추출하고, 상기 추출한 패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키는 과정을 모든 우선순위 레벨에서 수행한다. 단계 S550에서 폐기조건에 해당하는 경우, 표시가 되지 아니한 패킷을 인식하고, 상기 패킷을 폐기하도록 구성된다.Thereafter, the processes of steps S510 to S530 are repeated to extract packets corresponding to the priorities corresponding to each level, and to reduce the bandwidth corresponding to the extracted packets at all priority levels. In the case where the discarding condition corresponds to the discarding condition in step S550, the packet is not displayed and the packet is discarded.

상술한 단계를 거쳐, 본 발명에 따른 프레임 폐기를 수행할 수 있다. 기서, 각 RC 구간(Rate Control Interval)의 초기에 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 스캔하지 아니한 영역에 해당하는 영역을 스캔한다. 각 우선순위 레벨에서 각 연속된 패킷을 식별하여, 각 패킷의 일련의 위치 및 각 우선 레벨을 미리 설정된 어레이에 저장할 수 있다. 또한, 각 우선순위 레벨은 상술한 고품위 구조에 따라 식별가능하다. 그리고 대역폭은 목표 출력률( Rt)에 상응하여 큐의 최고 우선순위 레벨에서 최하 우선순위 레벨까지 프레임 또는 패킷 단위로 할당되며, 상기 대역폭이 모두 할당되는 경우, 잔여 프레임 또는 패킷을 폐기하도록 구성된다.Through the above steps, the frame discard according to the present invention can be performed. In this case, an area corresponding to an area not scanned in the previous RC interval (Rate Control Interval) is scanned at the beginning of each RC interval (Rate Control Interval). By identifying each successive packet at each priority level, a series of positions and each priority level of each packet can be stored in a preset array. In addition, each priority level is identifiable according to the high quality structure described above. The bandwidth is allocated in units of frames or packets from the highest priority level of the queue to the lowest priority level corresponding to the target output rate Rt, and when all the bandwidths are allocated, the remaining frames or packets are configured to be discarded.

예측 수행전송중 프레임 폐기 알고리즘Frame discard algorithm during transmission

본 발명에 따른 큐 스캐닝을 통한 프레임 폐기 알고리즘에서, 충분한 패킷이 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 초기에 존재하지 않을 수 있다. 여기서, 목표 출력율을 만족하기 위하여는 도착 순서가 아닌, 우선순위 순서에 따라 패킷 또는 프레임에 상응하여 대역폭을 할당하여야 하므로, 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 대응하여 도달할 프레임을 예측하는 것이 필요하다. 이하, 도 7에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예측 프레임 폐기 방법을 설명하고, 도 8a 및 도 8b에서는 상기 도 7의 순서도에 따른 의사 코드를 도시하기로 한다.In the frame discard algorithm through queue scanning according to the present invention, sufficient packets may not be present at the beginning of the current Rate Control Interval. In this case, in order to satisfy the target output rate, bandwidth should be allocated according to packets or frames in order of priority, not arrival order. Therefore, it is necessary to predict a frame to arrive corresponding to a current rate control interval (RC). need. Hereinafter, a method of discarding a prediction frame according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, and pseudo codes according to the flowchart of FIG. 7 will be described with reference to FIGS.

이하, 도 7을 참조하여 설명하면, 단계 S710에서 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하고, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성한다. 단계 S720에서 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가한 후, 상기 큐에 대하여 본 발명에 따른 프레임 폐기 방법을 수행할 수 있다.Hereinafter, referring to FIG. 7, in operation S710, it is determined whether the RC interval (Rate Control Interval) starts, and when the RC interval (Rate Control Interval) starts, the RC interval (Rate Control Interval) is started. Generate a predictive frame corresponding to the frame to be reached. In operation S720, the prediction frame may be added as the virtual frame to the queue, and then the frame discard method according to the present invention may be performed on the queue.

그리고 단계 S730에서, 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정하도록 구성된다. 여기서, 상기 에러 정정 단계는 마지막 예측 프레임에 도달할 때까지, 상기 예측 프레임의 크기에 도달한 실제 프레임의 크기를 합산하여 에러 정정 정보를 생성하고, 상기 대역폭에 상기 예측 프레임의 크기를 합산하고, 상기 에러 정정 정보를 차감하도록 구성된다.And in step S730, when the actual frame corresponding to the prediction frame arrives, correcting an estimation error between the prediction frame size and the actual frame size. Here, in the error correction step, the error correction information is generated by adding the size of the actual frame reaching the size of the prediction frame until the last prediction frame is reached, and adding the size of the prediction frame to the bandwidth, And subtract the error correction information.

이와 같은 단계를 통하여 RC 구간(Rate Control Interval) 초기에 프레임이 도달하지 않은 경우에도, 각 RC 구간(Rate Control Interval)에 대응하겨대응하여, 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에서 도달할 프레임을 충분히 예측하여 본 발명에 따른 프레임 폐기 방법을 수행할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의할 때, 프레임의 종류에 따라 도착 순서 및 폐기 방법에 충돌이 발생하는 경우는 I 프레임 및 P 프레임이다. 따라서 상기 두 종류의 프레임에 대한 존재 및 크기를 예측하는 것이 필요하다. 예를 들어, 도 3b를 참조하여, 현재 큐에 제9 P 프레임(P9)만 존재하는 경우를 가정한다. 현재 구간의 초기에, 본 발명은 I 프레임(I2)과 더불어 제12 내지 제14 P 프레임(P12~14)을 예측하도록 구성된다. 이 후, 제8 프레임(P 8)이 폐기된 경우, 제12 내지 제14 P 프레임(P12~14)에 미리 설정된 우선순위정보를 부여할 수 있다.Even if the frame does not arrive at the beginning of the Rate Control Interval through this step, the frame corresponding to each Rate Control Interval corresponds to a sufficient number of frames to be reached in the current Rate Control Interval. In anticipation, the frame discarding method according to the present invention can be performed. According to a preferred embodiment of the present invention, the collision occurs in the arrival order and the discarding method depending on the type of the frame, i frame and P frame. Therefore, it is necessary to predict the existence and size of the two kinds of frames. For example, suppose that only the ninth P frame P9 exists in the current queue with reference to FIG. 3B. At the beginning of the current interval, the present invention is configured to predict the twelfth to fourteenth P frames P12 to 14 together with the I frame I2. Subsequently, when the eighth frame P8 is discarded, priority information preset in the twelfth to fourteenth P frames P12 to 14 may be given.

이하, 본 발명에 따른 프레임의 존재 및 크기를 예측하는 방법을 설명하기로 한다. 하기의 표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프레임 예측 방법이 존재하나, 하기에 설명한 프레임 예측 방법에 한정되지 아니하고, 기존 또는 향후에 개발되는 모든 프레임 예측 방법을 사용할 수 있음은 당연하다.Hereinafter, a method for predicting the existence and size of a frame according to the present invention will be described. Referring to Table 1 below, although there is a frame prediction method according to an embodiment of the present invention, it is not limited to the frame prediction method described below, it is natural that all frame prediction methods developed in the future or in the future can be used. .

우선순위Priority 설명Explanation 이전 프레임 크기 예측법 (Previous Frame Size Method)Previous Frame Size Method 이전 도착한 프레이의 크기 이용Use size of prey arrived 시간축 예측법 (Frame Size Time Series Prediction)Frame Size Time Series Prediction 움직임 예측 알고리즘 이용Use motion prediction algorithm 멀티 시간 예측법 (Multi Time scale prediction)Multi time scale prediction 다중 시간 스케일 모델을 사용Use a multi-time scale model 프레임 도달 예측법 (Frame Arrival Prediction)Frame Arrival Prediction 프레임이 도달할지 여부를 예측한 후, 프레임 예측After predicting whether a frame will arrive, predict the frame

본 발명의 프레임 예측 방법의 제1 실시예에 의할 때, 이전에 도착한 I 프레임 또는 P 프레임의 크기를, 이후 도달한 I 프레임 또는 P 프레임의 크기로 예측할 수 있다. 즉, 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임의 크기는 이전의 I 프레임임의 크기와 동일한 것으로 예측하며, 다음의 P 프레임은 최근 도달한 P 프레임과 동일한 크기의 P 프레임인 것으로 추정할 수 있다.According to the first embodiment of the frame prediction method of the present invention, it is possible to predict the size of a previously arrived I frame or P frame by the size of an I frame or P frame that has been reached. That is, the size of the I frame of the current RC interval (Rate Control Interval) is predicted to be the same as the size of the previous I frame, the next P frame can be estimated to be a P frame of the same size as the recently reached P frame. .

본 발명의 프레임 예측 방법의 제2 실시예에 의할 때, 움직임 예측(Motion Prediction)을 이용하여 I 프레임 또는 P 프레임의 크기를 예측할 수 있다. 본 발 명에 의할 때, 상기 모션 예측 방법은 기존의 움직임 추정 및 움직임 보상을 통한 움직임 예측뿐만 아니라, 현재 연구 중이거나, 향후 개발된 다양한 모션 예측 방법을 통하여 이후에 도달할 I 프레임 또는 P 프레임의 크기를 예측할 수 있음은 당연하다. 즉, 시간 스케일을 기준으로, 선형 자기 회귀 분석(Linear Auto Regressive) 또는 선형 자기 회귀 이동 평균(Auto Regressive Moving Average)을 이용할 수 있다. 여기서, 현재 비디오 화면에 있는 객체의 이동량에 비례하는 P 프레임에 적용가능하다. 여기서, AR(Autoregressive)이란 과거의 자료가 현재의 자료에 영향을 미치는 것으로, 과거 { y}_{t-1 } 을 독립변수로 보고 { y}_{t } 를 종속변수로 간주하여 { y}_{t }- mu = phi ( { y}_{t-1 }-mu)+ { e}_{t } 와 같은 회귀모형을 세울 수 있다(단, mu=모수,~ { e}_{t } SIM N(0,~ { sigma }^{2 }) ). 여기서, { y}_{t } 를 차수 1인 자기회귀모형(autoregressive model)을 따른다고 하고 AR(1)로 표기한다. 일반적인 AR(p)는 다음과 같이 수학식1 로 표기할 수 있다.According to the second embodiment of the frame prediction method of the present invention, the size of an I frame or a P frame can be predicted using motion prediction. According to the present invention, the motion prediction method is not only motion prediction through motion estimation and motion compensation, but also I frame or P frame to be reached later through various motion prediction methods currently under study or developed in the future. It is natural that the size of can be predicted. That is, based on time scale, linear auto regressive analysis or linear auto regressive moving average may be used. Here, it is applicable to a P frame that is proportional to the amount of movement of an object currently on the video screen. Here, AR (Autoregressive) means that the past data affects the current data. {Y} _ {t-1} is regarded as an independent variable and {y} _ {t} is regarded as a dependent variable. } _ {t}-mu = phi ({y} _ {t-1} -mu) + {e} _ {t} You can build a regression model (where mu = parameter, ~ {e} _ {t} SIM N (0, ~ {sigma} ^ {2})). Here, {y} _ {t} is referred to as an autoregressive model of degree 1 and denoted by AR (1). The general AR (p) can be represented by Equation 1 as follows.

Yt=+1Yt-1+2Yt-2+···+pYt-p+t Yt = + 1Yt-1 + 2Yt-2 + ... + pYt-p + t

여기서 mu 는 상수항이며 p는 AR의 차수를 나타내며 Yt-p는 t-p기의 값을 나타낸다. Where mu is a constant term, p is the order of AR, and Yt-p is the value of the t-p group.

그리고 ARMA (autoregressive moving average model)는 { y}_{t } 가 차수 p, q에 영향을 받는 경우 자기회귀이동평균모형(ARMA(p,q) model: autoregressive moving average model with orders p and q)을 따른다고 가정하고 산출할 수 있다. 상기 ARMA는 다음과 같이 수학식2에 따라 표시할 수 있다.The ARMA (p, q) model is autoregressive moving average model with orders p and q when {y} _ {t} is affected by orders p and q. We can assume that we follow. The ARMA can be displayed according to Equation 2 as follows.

Yt=0+1Yt-1+2Yt-2+···+pYt-p-1t-1+2t-2+···+pt-p+t Yt = 0 + 1Yt-1 + 2Yt-2 + ... + pYt-p-1t-1 + 2t-2 + ... + pt-p + t

본 발명의 프레임 예측 방법의 제3 실시예에 의할 때, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 비교적 장기간의 시간 스케일이 큰 경우, 웨이브렛과 같이 다중 시간 스케일 모델을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 프레임 크기의 예측은 시간축을 기준으로 하거나, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)의 서브 프레임을 기준으로 수행될 수 있다.According to the third embodiment of the frame prediction method of the present invention, when the RC interval (Rate Control Interval) has a relatively long time scale, a multi-time scale model may be used like a wavelet. In this case, the prediction of the frame size may be performed based on a time axis or based on a sub frame of the rate control interval (RC).

본 발명의 프레임 예측 방법의 제4 실시예에 의할 때, 상기 I 프레임과 상기 I 프레임에 종속되는 P 프레임이 도달하지 아닌지에 대한 먼저 예측하고, 상기 예측값에 따라 도달한다고 예측되는 경우, 상기 프레임 크기를 예측하도록 구성된다. 즉, 프레임 예측은 상당한 계산량을 필요로 하므로, 도달할 것으로 예측되는 프레임에 대하여만 예측을 수행하도록 구성될 수 있다.According to the fourth embodiment of the frame prediction method of the present invention, the frame is first predicted whether or not the I frame and the P frame dependent on the I frame are not reached, and the frame is predicted to arrive according to the prediction value. Configured to predict size. That is, frame prediction requires a significant amount of computation, and thus can be configured to perform prediction only on the frames that are expected to arrive.

상기 제4 실시예에 따른 프레임 도달 여부 예측 방법은 GOP(Group of Picture) 및 비디오 인코더에서 필요로 하는 길이 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면, 일반적으로 엠펙MPEG 구조는 4~20개의 GOP를 사용하며, 각 GOP는 I 프레임과 상기 I 프레임에 인접한 프레임의 열로 구성된다. 따라서 얼마나 많은 프레임이 도착되었는지 여부를 추적하고, 입력율을 추정함으로써, 현재 알시 인터벌RC 구간(Rate Control Interval)에서 도작할 프레임 수와 종류를 예측할 수 있다. 그 외, 상술한 프레임 예측 방법에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. The frame arrival prediction method according to the fourth embodiment may use length information required by a group of pictures (GOP) and a video encoder. For example, the MPEG MPEG structure generally uses 4 to 20 GOPs, and each GOP is composed of an I frame and a column of frames adjacent to the I frame. Therefore, by tracking how many frames have arrived and estimating the input rate, it is possible to predict the number and type of frames to be drawn in the current rate control interval. In addition, a detailed description of the above-described frame prediction method will be omitted.

상술한 바와 같이, 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에서 도달할 두 종류의 이후 프레임의 존재 및 크기를 예측하는 것이 필요하며, 일반적으로 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 길지 않은 단구간인 경우와 장구간이 경우로 구분하여 프레임 예측 방법을 사용할 수 있다. 그리고 예측 프레임의 마지막 패킷이 도달하면, 상기 예측 프레임과 실제 도달한 프레임의 크기를 추출 및 비교한다, 예측 프레임과 실제 프레임을 매칭하여, 잔여 프레임을 상기 예측 프레임과 실제 프레임의 차이에 상응하여 조정한다.As described above, it is necessary to predict the existence and size of two types of subsequent frames to be reached in the current RC interval, and in general, when the RC interval is not short, Long periods can be classified into cases and frame prediction methods can be used. When the last packet of the predictive frame arrives, the size of the predicted frame and the actually arrived frame is extracted and compared. The predicted frame and the actual frame are matched to adjust the remaining frame according to the difference between the predicted frame and the actual frame. do.

상술(上述)한 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The foregoing drawings and detailed description of the invention are merely exemplary of the invention, which are used for the purpose of illustrating the invention only and are intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or in the claims. It is not. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 프레임별 우선순위 정보를 기반으로 율제어(Rate Control)를 통하여 프레임을 폐기하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has been made to solve the above-described problem, and it is possible to provide a method and apparatus for discarding a frame through rate control based on priority information for each frame. There is.

또한, 본 발명은 비디오 전송의 QoS를 보장하고, 제한적이고 동적인 네트워크의 대역폭에 따라 개인별 QoS를 보장하기 위한 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치 를 제공할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention can provide an intelligent frame discard method and apparatus for guaranteeing QoS of video transmission and guaranteeing individual QoS according to a limited and dynamic network bandwidth.

또한, 본 발명은 프레임의 전송을 예측하여 프레임 폐기를 결정할 수 있는 지능형 프레임 폐기 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과도 있다. 즉, 또한, 종래 기술에 따르면 스케줄링을 통하여 최적 프레임 폐기 알고리즘을 구현하고 있으나, 본 발명은 이러한 프레임별 스케줄링 또는 패킷별 스케줄링 방법을 사용하지 아니하고, 네트워크의 율제어(Rate Control) 및 제한된 전송율에 연계된 지능형 프레임 폐기 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention has an effect that can provide an intelligent frame discard method and apparatus that can determine the frame discard by predicting the transmission of the frame. That is, according to the prior art, an optimal frame discard algorithm is implemented through scheduling, but the present invention does not use such a frame-by-frame scheduling or a packet-by-packet scheduling method, and is connected to a rate control of a network and a limited transmission rate. Intelligent frame discard method can be provided.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art that various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below And can be changed.

Claims (20)

프레임 폐기 방법에 있어서. In the frame discard method. (a) 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하는 단계; (a) assigning priority information preset to a frame stored in a queue according to the type of the frame; (b) 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하는 단계; (b) scanning the queue to extract priority information for the frame; (c) 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하는 단계; 및 (c) sequentially extracting frames from the frame having the higher priority information in the queue according to a bandwidth corresponding to a current RC control interval; And (d) 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 폐기하는 단계를 포함하되, (d) discarding the remaining frames that have not been extracted when frame extraction is completed corresponding to the bandwidth, 상기 우선순위정보는 프레임의 종류에 따라 부여하는 기본 우선순위정보 및 동일한 기본 우선순위정보를 가진 프레임에 대하여 수신단에서 표시되는 화질을 기준으로 부여하는 서브 우선순위정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.The priority information may include basic priority information assigned according to the type of the frame and sub-priority information for assigning the frame having the same basic priority information on the basis of the image quality displayed at the receiving end. Way. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기본 우선순위정보는 I 프레임, P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임 중 적어도 하나를 포함하는 프레임에 대하여 상기 프레임의 종류에 따라 부여하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.And the basic priority information is assigned to a frame including at least one of an I frame, a P frame, a B frame, and a high quality frame according to the type of the frame. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계는,In step (a), 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및Determining whether there is a discarded frame in a previous RC control interval; And 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정하는 단계If the discarded frame is present, setting a sub-priority for a frame located between the discarded frame and an I frame of a current RC interval (Rate Control Interval) is lower than a P frame located after the I frame. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Frame discard method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계는,In step (b), 상기 큐를 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으로 인식하는 단계;Scanning the queue and recognizing a column of a frame having the same priority information as a packet; 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 프레임의 열에 패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷프레임 위치 정보를 저장하는 단계;When extracting a frame according to priority information, storing packet frame position information of a start position and an end position corresponding to a packet in the column of the frame, in order to extract a packet unit from the column of the frame; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Frame discard method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계는,In step (c), 현재 우선순위를 기준으로 패킷프레임을 추출한 후, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시키는 단계; 및Extracting a packet frame based on a current priority, and then reducing a bandwidth corresponding to the extracted packet frame; And 상기 현재 우선순위에 해당하는 패킷프레임의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 패킷프레임을 추출하고, 상기 추출한 패킷프레임에 상응하여 대역폭을 감소시키는 단계When the extraction of the packet frame corresponding to the current priority is completed, extracting the packet frame corresponding to the next priority, and reducing the bandwidth corresponding to the extracted packet frame 를 포함하되, 상기 단계를 상기 대역폭이 존재하지 아니하거나, 상기 큐에 대한 패킷프레임을 모두 추출할 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Including, but repeating the step until the bandwidth does not exist or all packet frames for the queue are extracted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d)단계는,In step (d), 상기 추출한 패킷프레임에 대응하여 표시를 수행하는 단계; 및Performing a display corresponding to the extracted packet frame; And 표시가 되지 아니한 패킷프레임을 인식하고, 상기 패킷프레임을 폐기하는 단계Recognizing a packet frame not displayed, and discarding the packet frame 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Frame discard method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하는 단계;Determining whether the RC interval starts; 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성하는 단계;Generating a prediction frame corresponding to a frame to reach the rate control interval when the rate control interval begins; 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가하는 단계; 및Adding the prediction frame as a virtual frame to the queue; And 상기 큐에 대하여 상기 (a) 단계 내지 (d) 단계를 수행하는 단계Performing steps (a) to (d) on the queue. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Frame discard method comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 예측 프레임의 크기는 이전 프레임 크기 예측법, 시간축 예측법, 멀티 시간 예측법, 프레임 도달 예측법 중 적어도 하나를 사용하여 예측하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.The size of the prediction frame is predicted using at least one of the previous frame size prediction, time-base prediction, multi-time prediction, frame arrival prediction method. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정하는 단계가 더 포함되며,If an actual frame corresponding to the prediction frame arrives, correcting an estimation error between the prediction frame size and the actual frame size, further comprising: 상기 에러 정정 단계는The error correction step 마지막 예측 프레임에 도달할 때까지, 상기 예측 프레임의 크기에 도달한 실제 프레임의 크기를 합산하여 에러 정정 정보를 생성하는 단계; 및Generating error correction information by summing the size of the actual frame reaching the size of the predicted frame until the last predicted frame is reached; And 상기 대역폭에 상기 예측 프레임의 크기를 합산하고, 상기 에러 정정 정보를 차감하는 단계Adding the size of the prediction frame to the bandwidth and subtracting the error correction information 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 방법.Frame discard method comprising a. 프레임 폐기 장치에 있어서.In the frame discard device. 큐에 저장된 프레임에 대하여, 상기 프레임의 종류에 상응하여 미리 설정된 우선순위정보를 부여하기 위한 우선순위정보 설정부;A priority information setting unit for assigning priority information preset in accordance with the type of the frame, to a frame stored in a queue; 상기 큐를 스캔하여, 상기 프레임에 대한 우선순위정보를 추출하고, 상기 우선순위정보를 기준으로 추출할 프레임의 위치정보를 저장하기 위한 프레임 위치 정 보 관리부;A frame position information manager for scanning the queue, extracting priority information of the frame, and storing position information of a frame to be extracted based on the priority information; 현재 RC 구간(Rate Control Interval)에 해당하는 대역폭에 따라, 상기 큐에서 상기 우선순위정보가 높은 프레임부터 순차적으로 프레임을 추출하기 위한 프레임 추출부; 및A frame extractor configured to sequentially extract frames from the frame having the highest priority information in the queue according to a bandwidth corresponding to a current RC control interval; And 상기 대역폭에 대응하여 프레임 추출이 완료되면, 추출되지 아니한 잔여 프레임을 식별하여 폐기하기 위한 프레임 폐기 제어부; A frame discard control unit for identifying and discarding the remaining frames that have not been extracted when frame extraction is completed corresponding to the bandwidth; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.Frame discard apparatus comprising a. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 우선순위정보 설정부는 The priority information setting unit 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위 정보를 부여하기 위한 기본 우선순위정보 설정부; 및 A basic priority information setting unit for assigning basic priority information according to the type of frame; And 동일한 기본 우선순위정보를 가진 프레임에 대하여 수신단에서 표시되는 화질을 기준으로 서브 우선순위정보를 부여하기 위한 서브 우선순위정보 설정부Sub-priority information setting unit for assigning sub-priority information on the frame having the same basic priority information based on the image quality displayed at the receiving end. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.Frame discard apparatus comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기본 우선순위정보 설정부는 The basic priority information setting unit I 프레임, P 프레임, B 프레임 및 고품위 프레임 중 적어도 하나를 포함하는 프레임에 대하여 상기 프레임의 종류에 따라 기본 우선순위정보를 부여하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.The frame discard apparatus according to claim 1, wherein basic priority information is assigned to a frame including at least one of an I frame, a P frame, a B frame, and a high quality frame according to the type of the frame. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 우선순위정보 설정부는The priority information setting unit 이전 RC 구간(Rate Control Interval)에서 폐기된 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 폐기된 프레임이 존재하는 경우, 상기 폐기된 프레임과 현재 RC 구간(Rate Control Interval)의 I 프레임 사이에 위치하는 프레임에 대한 서브 우선순위는 상기 I 프레임 이후에 위치하는 P 프레임보다 낮게 설정하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.It is determined whether a discarded frame exists in a previous RC interval (Rate Control Interval), and if the discarded frame exists, a frame located between the discarded frame and an I frame of a current RC interval (Rate Control Interval). The sub-priority for the frame discard apparatus is set to be lower than a P frame located after the I frame. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 프레임 위치 정보 관리부는The frame position information management unit 상기 큐를 스캔하여, 동일한 우선순위정보를 가지는 프레임의 열을 패킷으로 인식하고, 상기 우선순위정보에 따라 프레임을 추출하는 경우, 상기 프레임의 열을 패킷 단위를 추출하기 위하여, 상기 패킷에 대응하는 시작 위치 및 종료 위치에 대한 패킷프레임 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.When the queue is scanned and a column of frames having the same priority information is recognized as a packet, and the frame is extracted according to the priority information, the column of the frame corresponds to the packet in order to extract a packet unit. And discarding packet frame position information about a start position and an end position. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 프레임 추출부는The frame extractor 현재 우선순위를 기준으로 프레임패킷을 추출한 후, 상기 추출한 프레임패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키고, 상기 현재 우선순위에 해당하는 프레임패킷의 추출이 완료되면, 다음 우선순위에 해당하는 프레임패킷을 추출하고, 상기 추출한 프레임패킷에 상응하여 대역폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.After extracting the frame packet based on the current priority, the bandwidth is reduced according to the extracted frame packet, and when the extraction of the frame packet corresponding to the current priority is completed, the frame packet corresponding to the next priority is extracted. And reducing the bandwidth corresponding to the extracted frame packet. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 프레임 폐기 제어부는The frame discard control unit 상기 추출한 패킷프레임에 대하여 소정의 표시가 되어 있는 큐에 대하여, 상기 표시가 되지 아니한 잔여 패킷프레임을 식별하고, 상기 잔여 패킷프레임을 물리적으로 상기 큐에서 폐기하기 위한 프레임 폐기부를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.And identifying a remaining packet frame that is not displayed, and controlling a frame discarding unit for physically discarding the remaining packet frame from the queue, with respect to the queue having a predetermined mark for the extracted packet frame. Frame disposal device. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 프레임 폐기 장치는 프레임 예측부를 더 포함하되,The frame discard device further includes a frame predictor, 상기 프레임 예측부는The frame predictor 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는지 여부를 판단하고, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)이 시작하는 경우, 상기 RC 구간(Rate Control Interval)에 도달할 프레임에 대응하는 예측 프레임을 생성한 후, 상기 예측 프레임을 가상 프레임으로 하여 상기 큐에 추가하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.It is determined whether the RC interval (Rate Control Interval) starts, and when the RC interval (Rate Control Interval) starts, after generating a prediction frame corresponding to the frame to reach the RC interval (Rate Control Interval) And adding the prediction frame as a virtual frame to the queue. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 예측 프레임의 크기는 이전 프레임 크기 예측법, 시간축 예측법, 멀티 시간 예측법, 프레임 도달 예측법 중 적어도 하나를 사용하여 예측하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.The size of the prediction frame is predicted by using at least one of the previous frame size prediction method, time axis prediction method, multi-time prediction method, frame arrival prediction method. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 프레임 예측부는The frame predictor 상기 예측 프레임에 대응하는 실제 프레임이 도달하면, 상기 예측 프레임 크기와 실제 프레임 크기 사이의 추정 에러를 정정하는 것을 특징으로 하는 프레임 폐기 장치.And when the actual frame corresponding to the prediction frame arrives, correcting an estimation error between the prediction frame size and the actual frame size.
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