KR101399604B1 - 지터버퍼 조정장치, 전자장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

지터버퍼 조정장치, 전자장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 적응형 지터버퍼 크기 알고리즘에 의해서 결정된 지터버퍼 크기를 기초로 과거의 지터버퍼 크기를 반영하여 미래의 지터버퍼 크기를 미리 예측해서 이를 유효 시점의 지터버퍼 크기에 적용한다. 이에 따라 패킷 망을 통해 전송되는 음성의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

지터버퍼 조정장치, 전자장치 및 그 방법 {Apparatus, electronic device and method for adjusting jitter buffer}
본 발명의 일 양상은 네트워크 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지터 성능 향상 기술에 관한 것이다.
패킷 교환 망(packet switched network)의 특성상 송신 단과 수신 단 사이에 패킷 지연(delay)으로 인해 패킷 도착의 지연 차이인 지터(jitter)가 발생한다. 이 지터를 보상하기 위해서 지터버퍼(jitter buffer)가 필요하다. 그런데 지터버퍼의 크기가 너무 크면 지터 지연이 증가하고, 너무 작으면 패킷 로스(loss) 확률이 증가하여 음성 품질이 저하될 수 있다.
최적의 지터버퍼 크기를 계산하기 위한 기술이 연구되고 있다. 인터넷 전화 단말기에서는 가변적으로 지터버퍼 크기를 계산하는 적응형 지터버퍼 크기 계산 알고리즘이 사용되고 있다. 대부분의 적응형 지터버퍼 크기 계산 알고리즘은 현재 시점의 네트워크 가변 지연이나, 패킷 수신의 버스트(burst) 정도를 이용해서 지터버퍼 크기를 계산한다. 그러나, 지터버퍼 크기를 계산해서 지터버퍼에 적용하는 시점과, 지터버퍼 크기의 계산을 위해서 네트워크 가변 지연이나 패킷 수신의 버스트 정도를 관찰하고 분석하는 시점 간에는 차이가 발생한다. 이 경우, 계산된 지터버퍼 크기의 유효성이 떨어질 수 있다. 또한 지터버퍼 크기 계산 시에 오차가 발생하여 수신되는 음성의 품질이 저하될 수 있다.
일 양상에 따라, 적응형 지터버퍼 크기 알고리즘에 의해서 결정된 지터버퍼 크기를 기초로 과거의 지터버퍼 크기를 반영하여 미래의 지터버퍼 크기를 미리 예측해서 이를 유효 시점의 지터버퍼 크기에 적용하는 기술을 제안한다.
일 양상에 따른 지터버퍼 조정장치는, 제1 시간에서의 지터버퍼 크기를 이용하여 도래할 제2 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하고, 제2 시간이 도래하면 제2 시간에서의 지터버퍼 크기 및 추정된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 지터 제어부를 포함한다.
이때, 제1 시간에서의 지터버퍼 크기 및 제2 시간에서의 지터버퍼 크기는 적응형 지터버퍼 크기 계산 방식을 이용하여 계산될 수 있다. 지터 제어부는 적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델을 이용하여 제2 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정할 수 있다. 적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델은 자동회귀 이동평균 (1,0) 모델, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 및 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델일 수 있다. 이 경우, 지터 제어부는 제2 시간에서의 지터버퍼 크기와 자동회귀 이동평균 (1,0) 모델, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 및 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델을 통해 각각 추정된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정할 수 있다.
한편 다른 양상에 따른 패킷 교환 망을 통해 패킷을 송수신하는 전자장치는, 소정 시간에서의 지터버퍼 크기를 계산하고, 지터버퍼 조정부를 통해 선정된 지터버퍼 크기로 지터버퍼 크기를 조정하여 수신 프레임을 일시 저장하며, 지터를 보상하기 위한 지연 시간이 경과하면 일시 저장된 수신 프레임을 출력하는 지터버퍼부 및 지터버퍼부로부터 계산된 지터버퍼 크기를 수신하면 수신된 지터버퍼 크기를 이용하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하고, 추정된 지터버퍼 크기 및 수신된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 지터버퍼 조정부를 포함한다.
한편 또 다른 양상에 따른 전자장치의 지터버퍼 조정방법은, 소정 시간에서의 지터버퍼 크기를 계산하는 단계, 계산된 지터버퍼 크기를 이용하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 단계, 추정된 지터버퍼 크기 및 소정 시간에서의 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 단계 및 선정된 지터버퍼 크기로 버퍼링할 지터버퍼 크기를 조정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 적응형 지터버퍼 크기 알고리즘에 의해서 결정된 지터버퍼 크기를 기초로 과거의 지터버퍼 크기를 반영하여 미래의 지터버퍼 크기를 미리 예측해서 이를 유효 시점의 지터버퍼 크기에 적용할 수 있다. 이에 따라, 지터 버퍼 크기를 계산해서 지터 버퍼에 적용하는 시점과, 지터 버퍼 크기의 계산을 위해서 네트워크 가변 지연이나 패킷 수신의 버스트 정도를 관찰하고 분석하는 시점 간에 발생하는 오차를 줄일 수 있다. 이는 궁극적으로 패킷 망을 통해 전송되는 음성의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 제어부를 포함한 전자장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 지터버퍼 크기 예측부의 세부 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 조정방법을 도시한 흐름도,
도 4는 도 3의 ARMA (1,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도,
도 5는 도 3의 ARMA (2,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도,
도 6은 도 3의 ARMA (1,1) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 크기 조정 과정을 도시한 흐름도,
도 8은 지터버퍼 조정 알고리즘에 사용되는 지터버퍼 크기 조정 자료 구조를 도시한 참조도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 제어부(10)를 포함한 전자장치(1)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자장치(1)는 지터버퍼 제어부(10), 네트워크 인터페이스(20), RTP 디코더(22), 지터버퍼부(24), 코덱 디코더(26), 오디오 인터페이스(28) 및 오디오 출력부(30)를 포함한다. 지터버퍼 제어부(10)는 지터버퍼 조정부(100), 지터버퍼 크기 예측 타이머(110) 및 지터버퍼 크기 선정 타이머(120)를 포함한다. 지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼 크기 예측부(102)와 지터버퍼 크기 선정부(104)를 포함한다.
도 1에 도시된 전자장치(1)는 패킷 교환 망(packet switched network)을 이용하여 패킷 송수신이 가능한 모든 소비자 장치(Consumer Electronic device:CE)를 포함한다. 패킷 교환 망은 IP 망일 수 있고, 전자장치(1)는 인터넷 전화 단말일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
패킷 교환 망을 통한 송신 단과 수신 단 간의 패킷 교환 시에, 양 단 사이에는 지터(jitter)가 발생한다. 지터는 패킷 도착의 지연 차이이고, 지터버퍼(jitter buffer)는 지연된 신호를 일시적으로 저장하는 공간이다. 본 발명의 전자장치(1)는 최적의 지터버퍼 크기를 계산하여 이를 현 시점에 적용하기 위한 것으로, 디지터 버퍼(dejitter buffer)를 이용하여 디지털 신호에 대한 지터를 감소시킨다. 디지터 버퍼에 디지털 신호가 일시적으로 저장되고, 수신 신호의 평균율에 따라 일시 저장된 디지털 신호가 재전송된다. 도 1에서는 전자장치(1)의 패킷 수신 및 처리를 위주로 하여 전술한 엘리먼트들에 대해 상세히 후술한다.
도 1을 참조하면, 지터버퍼부(24)는 적응형 지터버퍼(Adaptive jitter buffer) 크기 계산 알고리즘을 이용해서 지터버퍼의 크기를 계산한다. 적응형 지터버퍼 크기 계산 알고리즘은 수신 측에서 네트워크 상황에 따라 가변적으로 버퍼링할 지터버퍼의 크기를 계산하는 방식이다. 이는 프레임 재생 품질에 있어 사용자가 비예측적이고 긴 불연속 재생보다는 잘 조절된 짧은 불연속 재생에 더 좋은 품질을 느낀다는 점에 기반한 것이다.
지터버퍼부(24)는 실시간 전송 프로토콜 디코더(Real-time Transport Protocol decorder:RTP decorder)(22)에서 전달되는 음성 코덱 프레임을 저장하며, 지터를 보상하기 위한 지연 시간이 경과되면 저장된 음성 코덱 프레임을 코덱 디코더(26)에 전달한다. 지터버퍼부(24)는 적응형 지터버퍼 크기 계산 알고리즘을 수행할 뿐만 아니라, 지터버퍼 크기 선정부(104)에서 선정된 최적 지터버퍼 크기 값을 현재의 지터버퍼 크기로 설정한다. 코덱 디코더(26)를 통해 디코딩된 음성 프레임은 오디오 인터페이스(28)를 거쳐 오디오 출력부(30)를 통해 외부로 출력된다.
지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼부(24)로부터 계산된 지터버퍼 크기를 수신하면 수신된 지터버퍼 크기를 이용하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정한다. 그리고, 추정된 지터버퍼 크기 및 지터버퍼부(10)를 통해 수신된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 가장 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정한다.
구체적으로, 지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼 크기 예측부(102) 및 지터버퍼 크기 선정부(104)를 포함한다. 지터버퍼 크기 예측부(102)는 자동회귀 이동평균(Auto-Regressive Moving Average:이하 ARMA라 칭함) 모델들을 이용하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기들을 추정한다. ARMA 모델은 시계열 데이터의 과거치(previous observation)들이 설명 변수인 자동회귀식(Auto-Regressive:AR) 모델과 과거의 오차항들이 설명변수인 이동평균식((Moving Average:MA) 모델의 합성어이다. 과거의 패턴이 지속된다면 ARMA 모델을 통해 과거 관측치에 의해 미래의 시계열 데이터 관측치를 예측할 수 있다. 일 실시예에 따르면, ARMA 모델은 ARMA (1,0) 모델, ARMA (2,0) 모델 및 ARMA (1,1) 모델을 포함한다. 전술한 ARMA 모델을 이용한 지터버퍼 크기 추정 과정에 대해서는 도 2에서 후술한다.
지터버퍼 크기 선정부(104)는 지터버퍼 크기 예측부(102)를 통해 추정된 지터버퍼 크기들 및 지터버퍼부(24)로부터 수신된 현재의 지터버퍼 크기 중에서 크기가 가장 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정한다. 이때, 지터버퍼 크기 선정부(104)는 지터버퍼부(24)로부터 수신된 현재의 지터버퍼 크기와, ARMA (1,0) 모델과 ARMA (2,0) 모델 및 ARMA (1,1) 모델을 통해 각각 추정된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 가장 작은 지터버퍼 크기를 최적의 지터버퍼 크기로 선정한다.
지터버퍼 크기 예측 타이머(110)는 지터버퍼 크기 예측부(102)를 호출하는데, 미리 설정된 시간 간격으로 지터버퍼 크기 예측부(102)를 호출하는 것이 바람직하다. 지터버퍼 크기 선정 타이머(120)는 지터버퍼 크기 선정부(104)를 호출하는데, 미리 설정된 시간 간격으로 지터버퍼 크기 선정부(104)를 호출하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 지터버퍼 크기 예측부(102)의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 지터버퍼 조정부(100)의 지터버퍼 크기 예측부(102)는 ARMA (1,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (1,0) 예측 계산부)(1020), ARMA (2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (2,0) 예측 계산부)(1022) 및 ARMA (1,1) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (1,1) 예측 계산부)(1024)를 포함한다.
ARMA (1,0) 예측 계산부(1020)는 지터버퍼부(24)로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱을, 자동회귀 이동평균 (1,0) 모델 상수 값과 합 연산하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정한다.
ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 지터버퍼부(24)로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱과, 지터버퍼부(24)로부터 제2 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 제2 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱과, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 상수 값을 합 연산하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정한다.
ARMA (1,1) 예측 계산부(1024)는 지터버퍼부(24)로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱을, 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델 상수 값과 합 연산한다. 그리고, 합 연산 결과로부터 제1 시간에서의 지터버퍼 크기 추정값과 제1 시간의 이동평균 파라미터의 곱을 차 연산하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 조정방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼부(24)로부터 초기화 완료 신호를 수신(300)하면, 지터버퍼 크기 선정 타이머(120)와 지터버퍼 크기 예측 타이머(110)를 동작시킨다. 이때, 지터버퍼 크기 선정 타이머(120)의 첫 번째 타이머 만기(expire) 시간은 60ms 이고, 두 번째 타이머 만기 시간은 500ms 이다. 그리고, 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)의 만기 시간은 500ms 이다.
지터버퍼 크기 예측 타이머(110)가 만기(310) 되면, 지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼부(24)로부터 현재의 지터버퍼 크기 정보를 요청해서 전달받는다(320). 그러면, 지터버퍼 조정부(100)는 지터버퍼 크기 예측부(102)를 통해 ARMA(1,0) 모델, ARMA(2,0) 모델 및 ARMA(1,1) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산을 시작한다(330, 340, 350).
지터버퍼 크기 예측부(102)의 ARMA (1,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 단계(330)에 대해서는 도 4에서 상세히 후술한다. ARMA (2,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 단계(340)에 대해서는 도 5에서 상세히 후술한다. ARMA (1,1) 모델 기반 버퍼 크기 예측 단계(350)에 대해서는 도 6에서 상세히 후술한다. 이때, 도 8의 지터버퍼 크기 조정 자료 구조를 참조하여 후술한다.
도 4는 도 3의 ARMA (1,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도이다.
도 4를 참조하면, ARMA (1,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (1,0) 예측 계산부)(1020)는 현재 지터버퍼 크기 정보를 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-1-0_x_t_1(802) 변수에 저장한다(3300). 이어서, ARMA(1,0) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식을 이용하여 지터버퍼 크기를 예측한다(3310). ARMA(1,0) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식은 식 1과 같다.
Figure 112010063417893-pat00001
식 1에서, arma-1-0_x_t(800)는 ARMA (1,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을 나타내는 변수이다. arma-1-0_const(806)는 ARMA (1,0) 모델 상수값을, arma-1-0_phi1(804)는 t-1 시점의 AR 계수를, arma-1-0_x_t_1(802)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을 각각 나타낸다.
이어서, ARMA (1,0) 예측 계산부(1020)는 식 1에 의해서 지터버퍼 크기 예측값을 계산해서 arma-1-0_x_t(800) 변수에 저장한다.
도 5는 도 3의 ARMA (2,0) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도이다.
도 5를 참조하면, ARMA (2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (2,0) 예측 계산부)(1022)는 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)가 첫 번째로 ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)를 호출하는지를 확인한다(3400). 첫 번째인 경우, ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 현재 지터버퍼 크기 정보를 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-2-0_x_t_2(812) 변수에 저장한다(3410). 이어서, 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-2-0_x_t(808)에 1000을 저장한다. 이것은 초기화가 완료되지 않은 ARMA(2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값을 최적 지터버퍼 크기 선택 과정에서 제외하기 위한 설정이다.
한편, 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)가 첫 번째로 ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)를 호출하는지를 확인하는 단계(3400)에서, 첫 번째가 아닌 경우, 두 번째로 ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)를 호출하는지를 확인한다(3430). 두 번째인 경우, ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 현재 지터버퍼 크기 정보를 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-2-0_x_t_1(810) 변수에 저장한다(3450).
이어서, ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 ARMA(2,0) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식을 이용하여 지터버퍼 크기를 예측한다(3460). ARMA(2,0) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식은 식 2와 같다.
Figure 112010063417893-pat00002
식 2에서, arma-2-0_x_t(808)은 ARMA (2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을 나타내는 변수이다. arma-2-0_const(818)은 ARMA (2,0) 모델 상수값을, arma-2-0_phi1(814)는 t-1 시점의 AR 계수를, arma-2-0_x_t_1(810)은 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-2-0_phi2(816)는 t-2 시점의 AR 계수를, arma-2-0_x_t_2(812)는 t-2 시점의 지터버퍼 크기 실제값을 각각 나타낸다.
이어서, ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 계산된 지터버퍼 크기 예측값을 arma-2-0_x_t(808) 변수에 저장한다.
한편, 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)가 두 번째로 ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)를 호출하는지를 확인(3430)하는 단계에서, 두 번째가 아닌 경우 ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-2-0_x_t_1(810) 변수를 arma-2-0_x_t_2(820) 변수에 저장한다(3440). 이어서, ARMA (2,0) 예측 계산부(1022)는 ARMA(2,0) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식인 식 2를 통해 지터버퍼 크기 예측값을 계산해서 arma-2-0_x_t(808) 변수에 저장한다(3460).
도 6은 도 3의 ARMA (1,1) 모델 기반 버퍼 크기 예측 과정을 도시한 세부 흐름도이다.
도 6을 참조하면, ARMA (1,1) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(이하 ARMA (1,1) 예측 계산부)(1024)는 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)가 첫 번째로 지터버퍼 크기 예측부(102)를 호출하는지를 확인한다(3500). 첫 번째인 경우, ARMA (1,1) 예측 계산부(1024)는 현재 지터버퍼 크기 정보를 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-1-1_x_t_1(822) 및 arma-1-1_x_f_t_1(824) 변수에 저장한다(3530).
이어서, ARMA (1,1) 예측 계산부(1024)는 ARMA(1,1) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식을 이용하여 지터버퍼 크기를 예측한다(3540). ARMA(1,1) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식은 식 3과 같다.
Figure 112010063417893-pat00003
식 3에 있어서, arma-1-1_x_t(820)은 ARMA (1,1) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을, arma-1-1_const(830)은 ARMA (1,1) 모델 상수값을, arma-1-1_phi1(826)은 t-1 시점의 AR 계수를, arma-1-1_x_t_1(822)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-1-1_theta1(828)은 t-1 시점의 MA 계수를, arma-1-1_x_f_t_1(824)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 예측값을 각각 나타낸다.
이어서, ARMA (1,1) 예측 계산부(1024)는 계산된 지터버퍼 크기 예측값을 arma-1-1_x_t(820) 변수에 저장한다.
한편, 지터버퍼 크기 예측 계산 타이머(110)가 첫 번째로 지터버퍼 크기 예측부(102)를 호출하는지를 확인(3500)하는 단계에서, 첫 번째가 아닌 경우 ARMA (1,1) 예측 계산부(1024)는 현재 지터버퍼 크기 정보를 도 8에 도시된 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-1-1_x_t_1(822) 변수에 저장한다(3510). 그리고, 지터버퍼 크기 조정 자료 구조의 arma-1-1_x_t(820) 변수값을 arma-1-1_x_f_t_1(824) 변수에 저장한다(3520).
이어서, 식 3의 ARMA(1,1) 모델 지터버퍼 크기 예측 계산 공식을 이용하여 지터버퍼 크기를 예측한다(3540). 그리고, 식 3에 의해서 계산된 지터버퍼 크기 예측값을 arma-1-1_x_t(820) 변수에 저장한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지터버퍼 크기 조정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 지터버퍼 크기 선정 타이머(120)가 만기(700)되면, 지터버퍼 크기 선정부(104)는 지터버퍼부(24)로부터 현재 지터버퍼 크기 정보를 요청해서 전달받는다.
이어서, 지터버퍼 크기 선정부(104)는 지터버퍼부(24)의 현재 지터버퍼 크기 정보, ARMA(1,0) 모델 지터버퍼 크기 예측값인 arma-1-0_x_t 변수값(800), ARMA(2,0) 모델 지터버퍼 크기 예측값인 arma-2-0_x_t 변수값(808) 및 ARMA (1,1)모델 지터버퍼 크기 예측값인 arma-1-1_x_t 변수값(820) 중에서 가장 작은 지터버퍼 크기값을 최적 지터버퍼 크기값으로 선정한다(710).
이어서, 지터버퍼 크기 선정부(104)는 선정한 최적 지터버퍼 크기값을 지터버퍼부(24)로 전달한다. 그러면, 지터버퍼부(24)는 전달받은 최적 지터버퍼 크기값을 현재 지터버퍼 크기값으로 조정한다(720).
도 8은 지터버퍼 조정 알고리즘에 사용되는 지터버퍼 크기 조정 자료 구조를 도시한 참조도이다.
도 8을 참조하면, ARMA (1,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(1020)가 사용하는 자료 구조에서 arma-1-0_x_t(800)는 ARMA (1,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을 나타내는 변수이다. arma-1-0_x_t_1(802)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-1-0_phi1(804)는 t-1 시점의 AR 계수를, arma-1-0_const(806)는 ARMA (1,0) 모델 상수값을 각각 나타낸다.
한편, ARMA (2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(1022)가 사용하는 자료 구조에서 arma-2-0_x_t(808)은 ARMA (2,0) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을 나타내는 변수이다. arma-2-0_x_t_1(810)은 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-2-0_x_t_2(812)는 t-2 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-2-0_phi1(814)는 t-1 시점의 AR 계수를, arma-2-0_phi2(816)는 t-2 시점의 AR 계수를, arma-2-0_const(818)은 ARMA (2,0) 모델 상수값을 각각 나타낸다.
한편, ARMA (1,1) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측 계산부(1024)가 사용하는 자료 구조에서 arma-1-1_x_t(820)은 ARMA (1,1) 모델 기반 지터버퍼 크기 예측값(t 시점에서의 예측값)을 나타내는 변수이다. arma-1-1_x_t_1(822)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 실제값을, arma-1-1_x_f_t_1(824)는 t-1 시점의 지터버퍼 크기 예측값을, arma-1-1_phi1(826)은 t-1 시점의 AR 계수를, arma-1-1_theta1(828)은 t-1 시점의 MA 계수를, arma-1-1_const(830)은 ARMA (1,1) 모델 상수값을 각각 나타낸다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 전자장치 10 : 지터버퍼 제어부
100 : 지터버퍼 조정부 102 : 지터버퍼 크기 예측부
104 : 지터버퍼 크기 설정부 110 : 지터버퍼 크기 예측 타이머
120 : 지터 버퍼 크기 선정 타이머
1020 : ARMA (1,0) 모델 기반 지터 버퍼 크기 예측부
1022 : ARMA (2,0) 모델 기반 지터 버퍼 크기 예측부
1024 : ARMA (1,1) 모델 기반 지터 버퍼 크기 예측부

Claims (18)

  1. 제1 시간에서의 지터버퍼 크기를 이용하여 도래할 제2 시간에서의 지터버퍼 크기를 미리 추정하고, 상기 제2 시간이 도래하면 상기 제2 시간에서의 지터버퍼 크기 및 상기 추정된 제2 시간에서의 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 지터 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 시간에서의 지터버퍼 크기 및 상기 제2 시간에서의 지터버퍼 크기는 적응형 지터버퍼 크기 계산 방식을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지터 제어부는
    적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델을 이용하여 상기 제2 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델은
    자동회귀 이동평균 (1,0) 모델, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 및 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델인 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지터 제어부는
    상기 제2 시간에서의 지터버퍼 크기와 상기 자동회귀 이동평균 (1,0) 모델을 통해 추정된 지터버퍼 크기와 상기 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델을 통해 추정된 지터버퍼 크기 및 상기 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델을 통해 추정된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 상기 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 지터 제어부는
    지터버퍼 크기 예측 타이머에 의해 미리 설정된 만기시간이 도래하면 지터버퍼 크기를 추정하고, 지터버퍼 크기 선정 타이머에 의해 미리 설정된 만기시간이 도래하면 지터버퍼 크기를 선정하는 것을 특징으로 하는 지터버퍼 조정장치.
  7. 패킷 교환 망을 통해 패킷을 송수신하는 전자장치에 있어서,
    소정 시간에서의 지터버퍼 크기를 계산하고, 지터버퍼 조정부를 통해 선정된 지터버퍼 크기로 지터버퍼 크기를 조정하여 수신 프레임을 일시 저장하며, 지터를 보상하기 위한 지연 시간이 경과하면 상기 일시 저장된 수신 프레임을 출력하는 지터버퍼부; 및
    상기 지터버퍼부로부터 상기 계산된 지터버퍼 크기를 수신하면 상기 수신된 지터버퍼 크기를 이용하여 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 미리 추정하고, 상기 추정된 미래 시간에서의 지터버퍼 크기 및 상기 수신된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 지터버퍼 조정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지터버퍼 조정부는
    적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델을 이용하여 상기 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 지터버퍼 크기 예측부; 및
    상기 지터버퍼 크기 예측부를 통해 추정된 적어도 하나의 지터버퍼 크기 및 상기 지터버퍼부로부터 수신된 지터버퍼 크기 중에서 크기가 작은 지터버퍼 크기를 상기 버퍼링할 지터버퍼 크기로 선정하는 지터버퍼 크기 선정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자동회귀 이동평균 모델은
    자동회귀 이동평균 (1,0) 모델, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 및 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 지터버퍼 크기 예측부는
    상기 지터버퍼부로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 상기 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱을, 자동회귀 이동평균 (1,0) 모델 상수 값과 합 연산하여 상기 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 지터버퍼 크기 예측부는
    상기 지터버퍼부로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 상기 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱과, 상기 지터버퍼부로부터 제2 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 상기 제2 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱과, 자동회귀 이동평균 (2,0) 모델 상수 값을 합 연산하여 상기 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 지터버퍼 크기 예측부는
    상기 지터버퍼부로부터 제1 시간에 수신된 지터버퍼 크기와 상기 제1 시간의 자동회귀식 파라미터의 곱을, 자동회귀 이동평균 (1,1) 모델 상수 값과 합 연산하고, 상기 합 연산 결과로부터 상기 제1 시간에서의 지터버퍼 크기 추정값과 상기 제1 시간의 이동평균 파라미터의 곱을 차 연산하여 상기 미래 시간에서의 지터버퍼 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 지터버퍼 조정부는
    지터버퍼 크기 예측 타이머에 의해 미리 설정된 만기시간이 도래하면 지터버퍼 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 지터버퍼 조정부는
    지터버퍼 크기 선정 타이머에 의해 미리 설정된 만기시간이 도래하면 지터버퍼 크기를 선정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 패킷 교환 망을 통해 수신된 프레임을 디코딩하는 디코딩부; 및
    디코딩된 오디오를 출력하는 오디오 출력부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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