KR20040105459A - Method and system for retransmiting a multi-media data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티미디어 데이터 전송시 검출된 오류 데이터에 대한 선택적 재전송 방법에 관한 것이다. 본 발명은 보다 상세하게는 무선 랜/팬(Wireless Local Area Network/Personal Area Network: WLAN/WPAN) 상에서 실시간 MPEG-2 멀티미디어 데이터를 전송시 발생되는 오류 또는 손실된 프레임에 대해 주요 프레임만 재전송을 요청함으로써, 재전송의 효율성 및 품질을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a selective retransmission method for error data detected when transmitting multimedia data. The present invention more specifically requests only retransmission of major frames for errors or lost frames generated when real-time MPEG-2 multimedia data is transmitted over a wireless local area network / personal area network (WLAN / WPAN). Thereby, the present invention relates to a method for improving the efficiency and quality of retransmission.
일반적으로 MPEG-2(Moving Picture Expert Group: 동영상 전문가 그룹) 표준은 방송과 영상 제작용 고품질 비디오 전송 표준으로 개발되어 1994년말 ISO 표준으로 승인되었으며, 현재 여러 업체에서 관련 칩과 시스템을 개발 중에 있다.In general, the Moving Picture Expert Group (MPEG-2) standard was developed as a high-quality video transmission standard for broadcast and video production, approved as an ISO standard in late 1994, and several companies are developing related chips and systems.
MPEG 시스템이란 MPEG비디오 비트열과 MPEG오디오 비트열을 하나로 묶어 전송하거나 저장하기 위한 규격이다. 이렇게 하나의 비트열로 다중화할 때 통신 채널이나 저장 미디어 등이 갖는 프로토콜이나 저장 포맷에 적합한 형식으로 할 필요가 있다. 이와 함께 비디오와 오디오의 동기(Lip sync)를 맞추는 수단을 제공하는 것도 MPEG 시스템의 중요한 역할이다.The MPEG system is a standard for transmitting or storing an MPEG video bit string and an MPEG audio bit string. When multiplexing into one bit string like this, it is necessary to have a format suitable for a protocol or a storage format of a communication channel or a storage medium. In addition, providing a means of synchronizing the video and audio (Lip sync) is an important role of the MPEG system.
MPEG시스템에는 비디오 CD 등 비교적 좁은 범위의 응용분야에 사용되는 MPEG-1 시스템과, 방송, 통신, 저장 미디어 등 광범위한 응용분야에 사용되는MPEG-2 시스템이 있다.MPEG systems include MPEG-1 systems used in a relatively narrow range of applications such as video CDs, and MPEG-2 systems used in a wide range of applications such as broadcasting, communication, and storage media.
상기 MPEG-2 시스템에는 두 종류의 다중화 방식이 있다. 하나는 프로그램스트림(PS :Program Stream)이라 불리는 것으로 단일 프로그램을 오류가 없는 채널 환경에서 다중화하며, MPEG-1 시스템을 약간 개선한 것이다.There are two types of multiplexing schemes in the MPEG-2 system. One is called Program Stream (PS), which multiplexes a single program in an error-free channel environment and slightly improves the MPEG-1 system.
또 하나는 전송 스트림(TS:Transport Stream)으로서, 오류가 있는 채널환경에서 복수의 프로그램을 다중화한다. 복수의 프로그램을 하나의 비트열로 다중화하므로 멀티미디어 시대의 디지털 TV방송 등에 적합하고 제한수신을 위한 스크램블 기능(Scramble Function: 비트열을 암호화하여 유료 가입자 이외에는 시청할 수 없게 하는 것)을 부가할 수 있도록 되어 있다. 또한 랜덤 액세스가 용이하도록 디렉토리 정보나 개별 비트열에 관한 정보 등을 실을 수 있다.The other is a transport stream (TS), which multiplexes a plurality of programs in an error channel environment. Since multiple programs are multiplexed into a single bit stream, it is suitable for digital TV broadcasting in the multimedia era, and a scramble function for limited reception can be added (encrypting the bit stream so that only non-paying subscribers can watch it). have. In addition, directory information, individual bit string information, and the like can be loaded to facilitate random access.
이와 같은 MPEG-2 프레임 포맷을 가지고, 무선 랜/팬 망을 이용하여 멀티미디어 스트리밍 데이터를 송수신하는 경우에 여러 가지의 내/외부적인 문제로 인하여 패킷 손실이나 에러 등이 발생할 수 있다. 이 경우, 무선 랜/팬(WLAN/WPAN)에서는 패킷의 헤더에 재시도 비트(Retry Bit)를 지정하여 오류가 발생된 패킷을 재전송한다. 이와 같은 종래의 MPEG-2 데이터 전송/재전송을 위한 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1은 MAC 계층/상위 MAC 계층에서 지원하는 오류 복구 방법에 대하여 나타낸다.When the multimedia streaming data is transmitted and received using the wireless LAN / fan network with the MPEG-2 frame format as described above, packet loss or errors may occur due to various internal and external problems. In this case, the WLAN / WPAN retransmits an error packet by specifying a retry bit in the header of the packet. The conventional system for transmitting / retransmitting MPEG-2 data is as shown in FIG. 1. 1 shows an error recovery method supported by the MAC layer / higher MAC layer.
우선, MAC 계층(Multimedia Access Control Level) 복구 및 재전송에 관하여 살펴보면, 송신자(Sender)(STA1)는 패킷을 전송하며 수신자(Receiver)(STA2)에서 오류가 발생 했는지 확인한다. 이 때, 상기 수신자(STA2)는 오류가 없는 패킷에 대해서만 응답신호(ACK: Acknowledge)를 상기 송신자(STA1)에게 보내고, 오류가 발생한 경우는 ACK를 보내지 않는다. 그리고 상기 송신자(STA1)는 패킷을 전송한 직후 ACK 타이머를 작동시켜 소정 시간 내에 ACK가 도착하는지 확인하는데, 소정 시간 내에 ACK가 도착하지 않는 경우 관리 정보 베이스(MIB: Management Information Base - 관리 대상에 관한 정보의 데이터베이스)에서 정의된 최대 재시도 카운트까지 패킷의 재전송을 시도하는 것이다.First, with regard to MAC layer recovery and retransmission, the sender STA1 transmits a packet and checks whether an error has occurred in the receiver STA2. At this time, the receiver STA2 sends an acknowledgment (ACK) to the sender STA1 only for a packet without an error, and does not send an ACK when an error occurs. The sender STA1 starts the ACK timer immediately after transmitting the packet and checks whether the ACK arrives within a predetermined time. If the ACK does not arrive within the predetermined time, a management information base (MIB) relating to the management target is transmitted. Attempt to retransmit the packet up to the maximum retry count defined in the database of information).
다른 하나는 상위 MAC 계층 복구(TCP/Application) 및 재전송에 관한 것으로, 상기 송신자(STA1)는 패킷을 전송하고, 수신된 수신자(STA2)에서는 수신된 데이터 패킷의 오류 여부를 확인한다. 이 때, 오류가 없는 패킷에 대해서만 ACK를 상기 송신자(STA1)에 보내고, 오류가 발생한 경우는 재전송 요구를 보낸다. 그리고 상기 송신자(STA1)는 패킷을 전송하자 마자 ACK 타이머를 작동시켜 주어진 시간 내에 ACK가 도착하는 지 확인한다. 만약 상기 송신자(STA1)는 ACK 타이머 내에 ACK가 도착하지 않는 경우 상기 최대 재시도 카운트까지 재전송을 시도하고, 재전송 요청 신호가 수신되면 재전송 할 패킷만을 다시 재전송하게 된다.The other relates to upper MAC layer recovery (TCP / Application) and retransmission. The sender STA1 transmits the packet, and the received receiver STA2 checks whether the received data packet is in error. At this time, an ACK is sent to the sender STA1 only for a packet without an error, and a retransmission request is sent if an error occurs. As soon as the sender STA1 transmits the packet, the sender STA1 starts an ACK timer to check whether the ACK arrives within a given time. If the sender STA1 does not arrive within the ACK timer, the sender STA1 attempts retransmission up to the maximum retry count, and retransmits only the packet to be retransmitted when the retransmission request signal is received.
이와 같이, 일반적인 재전송 메커니즘은 모든 패킷에 대해 동일한 원칙을 적용하고 있어, 재전송이 필요한 경우 MPEG-2의 I-picture, B-picture, P-picture 모든 프레임에 대한 재전송 요청이 실행된다. 따라서 MPEG-2에서 재전송을 하는 경우, 효용가치가 떨어지는 B-picture나 P-picture까지도 I-picture와 동일하게 취급되므로 재전송에 있어서 전체적인 성능저하를 가져올 수 있다는 문제점이 있다.As described above, the general retransmission mechanism applies the same principle to all packets, and when retransmission is required, retransmission requests for all frames of I-picture, B-picture, and P-picture of MPEG-2 are executed. Therefore, in case of retransmission in MPEG-2, even B-picture and P-picture having low utility value are treated the same as I-picture, so there is a problem that overall performance may be reduced in retransmission.
또한 실시간 특성에 의해 재전송이 될지라도 활용이 불가능한 경우가 빈번하고, 재전송된 패킷이 재생되는 시점이 지나서 도착할 수 있기 때문에 재전송된 패킷이 모두 사용되지 않다는 문제점이 있다.In addition, even if retransmission is caused by the real-time characteristics, it is often impossible to use it, and there is a problem in that all retransmitted packets are not used because the retransmitted packets may arrive after the replay time.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 랜/팬 망을 통해서 MPEG-2 데이터 스트림 전송시 발생되는 오류 또는 손실된 프레임에 대해 동영상 재생시 필요한 최소 프레임만을 선택하여 재전송 요청함으로써, 재전송 횟수 및 용량을 최소화하면서 동영상 재생의 효율성 및 품질 개선을 향상시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to select only the minimum frame required for video playback for an error or lost frame generated during transmission of an MPEG-2 data stream over a wireless LAN / fan network. By requesting retransmission, it is to improve the efficiency and quality improvement of video playback while minimizing the number and capacity of retransmissions.
도 1은 종래의 무선 랜/팬 상에서의 MPEG-2 데이터 재전송 시스템을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional MPEG-2 data retransmission system on a wireless LAN / fan.
도 2는 본 발명에 따른 무선 랜/팬 상에서의 MPEG-2 데이터 프레임 포맷 형태를 나타낸 도면.2 is a diagram showing the format of an MPEG-2 data frame on a WLAN / Pan according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터 재전송 시스템의 주요 구성도.3 is a main configuration diagram of an MPEG-2 data retransmission system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터 재전송 시스템을 이용한 재전송 요청을 위한 상영될 시점을 나타낸 도면.4 is a view showing a time point to be screened for a retransmission request using the MPEG-2 data retransmission system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터 재전송 시스템에 있어서 재전송 방법을 나타낸 순서도.5 is a flowchart illustrating a retransmission method in the MPEG-2 data retransmission system according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터 재전송 시스템에 있어서 재전송 요청 방법을 나타낸 순서도.6 is a flowchart illustrating a retransmission request method in the MPEG-2 data retransmission system according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10: 스트리밍 서버 11: 재전송 버퍼10: streaming server 11: retransmission buffer
12: 버퍼 컨트롤러 13: 송신 제어부12: buffer controller 13: transmission control unit
20: 재생 스테이션 21: 재생 버퍼20: playback station 21: playback buffer
22: 재생 버퍼 컨트롤러 23: 수신 제어부22: playback buffer controller 23: reception control unit
24: 재전송 결정/요청 알고리즘24: Retransmission Decision / Request Algorithm
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 일실시예로서 수신된 패킷에서 오류 또는 손실된 I-picture 프레임에 대하여 선택적으로 재전송을 요청하는 재생 스테이션과, I-picture 프레임이 별도 저장된 재전송 버퍼에 상기 재생 스테이션으로부터 요청받은 해당 I-picture 프레임을 선택하여 재전송하는 스트리밍 서버를 포함하는 MPEG-2 멀티미디어 데이터 재전송 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a playback station that selectively requests retransmission for an error or lost I-picture frame in a received packet, and a retransmission buffer in which the I-picture frame is separately stored. An MPEG-2 multimedia data retransmission system including a streaming server for selecting and retransmitting a corresponding I-picture frame requested from a reproduction station is provided.
본 발명의 실시예를 구현하기 위한 방법으로서, 본 발명은 재생 스테이션이 수신된 데이터 패킷에서 오류 또는 손실된 I-picture 프레임을 검출한 후 재전송 요청 신호를 스트리밍 서버에 전송하는 단계와, 상기 스트리밍 서버가 재전송 요청을 받은 해당 I-picture 프레임을 재전송 버퍼에서 선택하여 재전송하는 단계를 포함하는 MPEG-2 멀티미디어 데이터의 선택적 재전송 방법을 예시적으로 제공한다.As a method for implementing an embodiment of the present invention, the present invention provides a method for transmitting a retransmission request signal to a streaming server after a playback station detects an error or lost I-picture frame in a received data packet, and the streaming server. Provides a selective retransmission method of MPEG-2 multimedia data including selecting and retransmitting a corresponding I-picture frame that has received a retransmission request from a retransmission buffer.
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 목적 및 구성과관련하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 MPEG-2 시스템에 있어서 MPEG-2 데이터 프레임의 포맷 구성도이다. 이에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.2 is a format configuration diagram of an MPEG-2 data frame in the MPEG-2 system of the present invention. Detailed description thereof is as follows.
MPEG-2 포맷은 시분할다중방식(TDM:Time Division Multiplexing)에서 쓰이고 있는 패킷 다중화 방식을 채택하고 있다. 이때 비디오와 오디오 비트열 각각을 우선 패킷이라 불리는 적당한 길이의 비트열로 분할하는데, 이러한 비트열을 PES( Packetized Elementary Stream: 패킷화 기본 흐름)이라고 한다.The MPEG-2 format adopts a packet multiplexing scheme used in time division multiplexing (TDM). At this time, each of the video and audio bit strings is first divided into bit strings of appropriate length called packets, and this bit string is called a packetized elementary stream (PES).
상기 PES는 영상이나 음성 신호를 디지털로 압축한 ES(elementary stream: 기본 흐름)를 전송하기 위하여 헤더(Header) 정보를 추가하여 패킷화한 흐름이다. 일반적으로 상기 PES는 하나의 프레임 영상정보를 말한다. 상기 헤더에는 PES 내용에 관한 여러 정보가 포함되어 있어서 수신기에서 복호화 시 유용하게 사용된다. 예를 들어, 비디오 PES의 헤더에는 비디오 포맷(video format), 컬러 포맷(color format), 코딩(coding) 방식, 가로세로 비(aspect ratio) 등의 정보가 포함되어 있다.The PES is a packetized flow by adding header information to transmit an elementary stream (ES), which is a digitally compressed video or audio signal. In general, the PES refers to one frame of image information. The header includes various pieces of information about the PES content, which is useful for decoding at the receiver. For example, the header of the video PES includes information such as a video format, a color format, a coding scheme, an aspect ratio, and the like.
여기서 MPEG-2에서는, 기본 흐름(Elementary Stream: ES)에서처럼 I-(Intra), P-(Predicted), B-(Bidir-ectional) Picture 등 3가지 유형의 프레임이 사용된다. 상기 I-picture는 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform, DCT: 직교 변환 부호화 방식의 하나로, 동화상 압축의 국제 표준인 MPEG에 채용되었으며 현재는 영상의 고능률 부호화와 압축 기술에 적용됨)을 이용하여 프레임 내 처리만으로 부호화하여 압축된다. 이 I-picture는 재생에 필요한 거의 모든 정보를 담고있다. 그리고 상기 P-picture는 부호화 종료 직전의 화상으로, 선행하는 I-picture 또는 P-picture로부터 움직임 예측에 의해 만들어진다. 상기 B-picture는 연속하는 전후방의 인접화상을 이용해 예측하여 만들어지는데, 전후의 I- 및 P-picture로부터 양방향 보간에 의해 생성된다. 또한, MPEG 비트 스트림을 구성하는 I-picture, P-picture, B-picture의 수는 인코딩/디코딩 칩 제작 업체나 압축 비디오의 종류에 따라 다양하게 가변될 수 있으며, 일부 응용분야에서는 I-picture와 P -picture만을 사용하여 비디오를 제공하기도 한다.In MPEG-2, three types of frames are used, such as I- (Intra), P- (Predicted), and B- (Bidir-ectional) Picture, as in Elementary Stream (ES). The I-picture is a Discrete Cosine Transform (DCT), which is an orthogonal transform coding scheme, which is adopted in MPEG, the international standard for moving picture compression, and is currently applied to high efficiency encoding and compression techniques of video. It is encoded and compressed only by the processing. This I-picture contains almost all the information needed for playback. The P-picture is an image immediately before the end of encoding, and is produced by motion prediction from the preceding I-picture or P-picture. The B-picture is predicted by using successive front and rear adjacent images, and is generated by bidirectional interpolation from the front and rear I- and P-pictures. In addition, the number of I-pictures, P-pictures, and B-pictures that make up an MPEG bit stream can vary depending on the manufacturer of the encoding / decoding chip or the type of compressed video. In some applications, I-picture and Sometimes P -picture is used to provide video.
상기 PES는 다양한 응용에 대응하도록 길이의 상한을 64KB까지로 하고 있으며, 각 패킷마다 고정길이나 가변길이 어느 것이라도 취할 수 있도록 하고 있다. 또한 가변 전송속도도 허용되고 있고 불연속적인 전송도 가능하다.The upper limit of the length of the PES is up to 64 KB so as to support various applications, and the fixed length or the variable length can be taken for each packet. Variable rates are also allowed and discontinuous transmission is possible.
이 각각의 PES를 하나의 비트열로 다중화하여 TS(Transport Stream: 전송 스트림)를 만들 수 있다. 상기 TS는 MPEG 시스템에서 비디오, 오디오, 데이터 등을 동시에 한 스트림에서 전송하는 규약으로, 하나 또는 그 이상의 프로그램들로 구성되며, TS의 헤더에는 전체 스트림을 구성하는 프로그램 정보, 프로그램의 시간 정보 및 전체 시스템을 제어하기 위한 제어 정보 등이 입력되어 있다. 또한, 상기 TS의 헤더에 재시도 비트(Retry Bit)를 지정하여 오류가 발생된 패킷을 재전송할 수 있다.Each PES can be multiplexed into one bit string to create a transport stream (TS). The TS is a protocol for transmitting video, audio, and data in one stream at the same time in an MPEG system. The TS is composed of one or more programs, and the header of the TS includes program information constituting the entire stream, time information of the program, and the whole. Control information and the like for controlling the system are input. In addition, a retry bit may be designated in the header of the TS to retransmit a packet having an error.
상기 TS 패킷의 길이는 전송채널이나 매체에 크게 의존한다. 가령 광대역 종합정보통신망에 있어서의 프로토콜인 ATM(Asynchronous Transfer Mode: 비동기 전달모드)에서는 53바이트의 패킷(셀)을 사용한다. 이중 패킷에 관한 기본 정보를 담는 헤더가 5바이트를 차지하므로 실제 사용자 정보(Payload)는 48바이트이다. TS 패킷은 ATM 등과의 접속성을 고려할 경우 188바이트의 비교적 짧은 고정길이를 가질 수 있는데, 각 TS 패킷의 첫 4바이트는 해더용이며 나머지 1백84바이트가 실제 비디오나 오디오 등을 실어 나르는 사용자 정보에 해당하는 부분이다.The length of the TS packet depends greatly on the transmission channel or the medium. For example, in the ATM (Asynchronous Transfer Mode) protocol, which is a protocol in a broadband integrated information communication network, a packet (cell) of 53 bytes is used. Since the header containing the basic information about the double packet takes 5 bytes, the actual user information (Payload) is 48 bytes. TS packets can have a relatively short fixed length of 188 bytes when considering connectivity with ATM. The first 4 bytes of each TS packet are for headers, and the remaining 184 bytes carry user information carrying actual video or audio. This is the part.
상기와 같이, MPEG-2 프레임 포맷을 이용하여 무선 랜/팬 망에서 동영상 데이터를 압축하여 송수신할 수 있다.As described above, video data can be compressed and transmitted in a WLAN / Fan network using the MPEG-2 frame format.
도 3은 무선 랜/팬(WLAN/WPAN) 망을 통해서 MPEG-2 멀티미디어 데이터를 재전송하는 시스템 구성을 나타낸다.3 shows a system configuration for retransmitting MPEG-2 multimedia data through a WLAN / WPAN network.
본 실시예의 재전송 시스템은 무선 랜/팬(WLAN/WPAN) 망에서 MPEG-2 데이터 스트림 전송을 하는 스트리밍 서버(Streaming Server)(10), 및 상기 스트리밍 서버(10)로부터 송신된 데이터를 수신 후 재생하고 수신된 데이터 중 오류나 손실된 데이터를 검출하여 재전송을 상기 스트리밍 서버(10)에 요청하는 재생 스테이션(Playback Station)(20)으로 이루어진다.The retransmission system of the present embodiment receives and reproduces a streaming server 10 for transmitting MPEG-2 data streams in a WLAN / WPAN network and data transmitted from the streaming server 10. And a playback station 20 which detects an error or lost data among the received data and requests the streaming server 10 to retransmit.
상기 스트리밍 서버(10)는 재전송 버퍼(Re-transmission Buffer)(11), 버퍼 컨트롤러(Buffer Controller)(12), 송신 제어부(Sender Application)(13) 등을 포함한다. 이러한 구성으로 스트리밍 서버(10)에서는 버퍼 컨트롤러(12)를 통해 멀티미디어 데이터 전송을 위해 각 프레임이 PES 단위로 나뉘어진 후 TS 패킷으로 생성되어 송신 제어부(13)를 통해 재생 스테이션(20)에 전송된다. 여기서 전송시 동영상 재생에 필요한 거의 모든 정보를 담고 있는 I-picture 프레임은 재전송 버퍼(11)에 별도로 저장되어 관리된다. 따라서 스트리밍 서버(10)는 재생스테이션(20)으로부터 재전송을 요청받은 경우 재전송 버퍼(11)에서 해당 I-picture 프레임만을 선택적으로 재전송함으로써 재전송 효율을 향상시킬 수 있다.The streaming server 10 includes a re-transmission buffer 11, a buffer controller 12, a sender 13, and the like. In this configuration, in the streaming server 10, each frame is divided into PES units for multimedia data transmission through the buffer controller 12, and is then generated as a TS packet and transmitted to the playback station 20 through the transmission control unit 13. . In this case, the I-picture frame containing almost all the information necessary for playing a video during transmission is stored and managed separately in the retransmission buffer 11. Therefore, when the streaming server 10 receives a retransmission request from the playback station 20, the retransmission efficiency may be improved by selectively retransmitting only the corresponding I-picture frame in the retransmission buffer 11.
이러한 재전송 효율을 향상시키기 위해, 상기 스트리밍 서버(10)의 재전송 버퍼(11)는 I-, P-, 및 B-picture 중 재생시 중요한 I-picture 만을 별도로 저장하여 버퍼링한다. 그 결과, 상기 재생 스테이션(20)으로부터 오류나 손실된 I-picture 프레임에 대해 재전송을 요청받게 되면, 상기 버퍼 컨트롤러(12)에 의해 상기 재전송 버퍼(11)에서 저장된 해당 I-picture를 선택하여 신속하게 재전송할 수 있게 된다.In order to improve the retransmission efficiency, the retransmission buffer 11 of the streaming server 10 separately stores and buffers only the I-picture which is important for reproduction among the I-, P-, and B-pictures. As a result, when a retransmission is requested for an error or lost I-picture frame from the playback station 20, the buffer controller 12 selects the corresponding I-picture stored in the retransmission buffer 11 and quickly. You can resend it.
상기 버퍼 컨트롤러(12)는 프레임 전송을 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 프레임을 PES 패킷으로 나누고, 다시 상기 PES 패킷를 TS로 나눈다. 그리고 무선 랜/팬 상에서 상기 TS 패킷을 전송하기 위해서 각 헤더를 캡슐화(Encapsulation: 컴퓨터 통신에서 상위 계층의 통신 규약 정보를 하위 통신 규약 프레임 사용자 정보 영역에 내장시켜 전송하는 기술)한다. 이 때 동영상 재생에 중요한 I-Picture 프레임만을 상기 재전송 버퍼(11)에 저장하여 이를 관리한다. 상기 버퍼 컨트롤러(12)는 상기 재생 스테이션(20)에 전송하는 I-picture 프레임 순서와 상기 재전송 버퍼(11)에 저장되어 있는 I-picture 프레임 ID를 비교하여 관리함으로써, 상기 재생 스테이션(20)으로부터 오류 또는 손실된 I-picture 프레임에 대한 재전송을 요청받을 경우, 상기 재전송 버퍼(21)에서 해당 I-picture 프레임을 손쉽게 선택하여 재전송이 가능해진다.The buffer controller 12 divides each frame into PES packets, and then divides the PES packets into TSs, as shown in FIG. 2, for frame transmission. In order to transmit the TS packet on the WLAN / Fan, each header is encapsulated (encapsulation: a technique of embedding upper protocol communication protocol information in a lower protocol protocol frame user information area in computer communication). At this time, only the I-Picture frame important for moving picture reproduction is stored in the retransmission buffer 11 to manage this. The buffer controller 12 compares and manages the I-picture frame order to be transmitted to the reproduction station 20 with the I-picture frame ID stored in the retransmission buffer 11, thereby managing the image from the reproduction station 20. When a request for retransmission of an error or lost I-picture frame is requested, retransmission is possible by easily selecting the corresponding I-picture frame in the retransmission buffer 21.
상기 송신 제어부(13)는 MPEG-2 멀티미디어 데이터를 상기 재생스테이션(20)에 송신하기 위해 일반적인 송신 애플리케이션을 이용하여 데이터 송신을 제어한다.The transmission control unit 13 controls data transmission by using a general transmission application to transmit MPEG-2 multimedia data to the reproduction station 20.
상기 재생 스테이션(20)은 상기 스트리밍 서버(10)로부터 전송된 멀티미디어 데이터를 수신한 후 디코딩하여 재생하는 장치로, 상기 수신된 데이터에 있어서 오류나 손실된 프레임들을 검출한 후 이에 대한 재전송 요청여부를 판단하여 상기 스트리밍 서버(10)에 요청한다.The playback station 20 is a device that receives and decodes and plays multimedia data transmitted from the streaming server 10. The playback station 20 detects errors or missing frames in the received data and determines whether to request retransmission. Request to the streaming server 10.
상기 재생 스테이션(20)은 재생 버퍼(Playback Buffer)(21), 재생 버퍼 컨트롤러(22), 수신 제어부(23), 및 재전송 결정/요구 알고리즘(24) 등을 포함한다.The playback station 20 includes a playback buffer 21, a playback buffer controller 22, a reception control section 23, a retransmission decision / request algorithm 24, and the like.
상기 재생 버퍼(21)는 디코딩한 후 재생하기 위해 전송 받은 MPEG-2 프레임을 저장하는 버퍼이다.The playback buffer 21 is a buffer for storing the received MPEG-2 frame for decoding and playback.
상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)는 상기 재생버퍼(21)에 저장된 MPEG-2 프레임을 제어하며, 순번 검사(Sequence Check: 데이터의 순서가 오름차순 또는 내림차순으로 되어 있는지의 여부를 점검하는 것)를 통해 상기 재생 버퍼(21)에 저장된 프레임들에 대해 디코딩시 오류나 손실된 프레임을 검출한다. 여기서, 검출된 프레임 중 I-picture 프레임에 대해서 상기 재전송 결정/요청 알고리즘(24)에 따라 재전송 요청을 실행한다.The playback buffer controller 22 controls the MPEG-2 frames stored in the playback buffer 21, and performs the sequence check (checking whether the data is in ascending or descending order). An error or a lost frame is detected in decoding the frames stored in the reproduction buffer 21. Here, a retransmission request is executed for the I-picture frame among the detected frames according to the retransmission determination / request algorithm 24.
상기 수신 제어부(23)는 일반적인 수신 애플리케이션을 이용하여 상기 스트리밍 서버(10)에서 전송된 멀티미디어 데이터를 수신하고 상기 재생 버퍼(21)를 제어하여 동영상 재생을 조절한다.The reception control unit 23 receives the multimedia data transmitted from the streaming server 10 using a general reception application and controls the playback buffer 21 to adjust video playback.
상기 재전송 결정/요청 알고리즘(24)은 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)에서 오류 또는 손실된 I-picture가 검출된 경우, 상기 스트리밍 서버(10)에 재전송 요청을 할 수 있는지 여부를 판단하여 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)에 알려 준다. 즉 상기 스트리밍 서버(10)로부터 재전송을 요청할 데이터가 상기 재생 스테이션(20)에 수신되어 재생하는 데까지 충분한 여유시간이 있는지를 계산한 후에 비로소 재전송 여부를 결정하게 된다. 구체적으로 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 재전송 결정/요청 알고리즘(24)은 상기 스트리밍 서버(10)에 재전송을 요청할지 여부를 다음과 같이 고려하여 결정한다.The retransmission determination / request algorithm 24 determines whether a retransmission request can be made to the streaming server 10 when an error or lost I-picture is detected by the replay buffer controller 22 to determine the replay buffer. The controller 22 is notified. That is, after calculating whether there is sufficient time for the data to be retransmitted from the streaming server 10 to be received and reproduced by the reproducing station 20, it is determined whether to retransmit. Specifically, as shown in FIG. 4, the retransmission determination / request algorithm 24 determines whether to request retransmission from the streaming server 10 as follows.
- 재전송을 요청하는 경우: ΔTRTT < ΔTPlayIf retransmission is requested: ΔTRTT <ΔTPlay
- 재전송을 요청하지 않는 경우: ΔTRTT >= ΔTPlayIf no retransmission is requested: ΔTRTT> = ΔTPlay
* ΔTRTT (재전송에 걸리는 시간): 재생 스테이션(20) → (재전송 요청)* ΔTRTT (Time Retransmission): Playback Station 20 → (Retransmission Request)
→ 스트리밍 서버(10) → (재전송) → 재생 스테이션(20)→ streaming server (10) → (retransmission) → playback station (20)
* ΔTPlay (상영될 시간): A(재생 예정 시간) - B(오류 검출된 시간)* ΔTPlay (time to play): A (time to play)-B (time to detect error)
도 5 및 도 6은 본 발명의 MPEG-2 데이터 재전송 시스템의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.5 and 6 are flowcharts showing the operation of the MPEG-2 data retransmission system of the present invention.
도 5는 본 발명의 재전송 시스템에 있어서 상기 스트리밍 서버(10)의 동작과정을 나타낸다.5 shows an operation of the streaming server 10 in the retransmission system of the present invention.
우선 상기 스트리밍 서버(10)는 상기 버퍼 컨트롤러(12)를 통해 각 프레임을 PES 단위로 나눈 후 TS(188 Byte)로 패킷을 만든 후 MPEG-2 데이터 스트림 전송을 준비한다(S100). 이 과정에서 상기 스트리밍 서버(10)는 동영상 재생에 중요한 프레임인 I-picture만을 상기 재전송 버퍼(11)에 저장한다(S110).First, the streaming server 10 divides each frame into PES units through the buffer controller 12, makes a packet in TS (188 Byte), and prepares for transmission of an MPEG-2 data stream (S100). In this process, the streaming server 10 stores only the I-picture, which is an important frame for playing a video, in the retransmission buffer 11 (S110).
상기 송신 제어부(13)를 통해 상기 MPEG-2 데이터가 상기 재생 스테이션(20)에 전송된 후, 상기 버퍼 컨트롤러(12)는 상기 재생 스테이션(20)에 전송된 데이터 중 오류 또는 손실된 I-picture 프레임에 대한 재전송 요청 신호를 받는다(S120). 재전송 요청 신호를 받게 되면, 상기 버퍼 컨트롤러(12)는 재전송 요청을 받은 해당 I-picture 프레임을 상기 재전송 버퍼(11)에서 선택한 후(S13) 재전송한다(S140).After the MPEG-2 data is transmitted to the playback station 20 through the transmission control unit 13, the buffer controller 12 is an I-picture of an error or missing data transmitted to the playback station 20. A retransmission request signal for a frame is received (S120). When the retransmission request signal is received, the buffer controller 12 selects the corresponding I-picture frame that has received the retransmission request from the retransmission buffer 11 (S13) and retransmits (S140).
다음은, 도 6과 관련하여 상기 재생 스테이션(20)의 동작 과정을 설명한다.Next, an operation process of the reproduction station 20 will be described with reference to FIG. 6.
상기 재생 스테이션(20)은 상기 스트리밍 서버(10)로부터 전송된 MPEG-2 스티리밍 데이터 패킷들을 상기 수신 제어부(23)을 통해 수신하면(S200), 이렇게 수신된 패킷들을 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)가 상기 재생 버퍼(21)에 저장하여 관리한다(S210).When the playback station 20 receives the MPEG-2 streaming data packets transmitted from the streaming server 10 through the reception controller 23 (S200), the playback buffer controller 22 receives the received packets. Is stored in the reproduction buffer 21 and managed (S210).
이 과정에서, 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)는 상기 재생 버퍼(21)에 저장된 패킷들을 디코딩할 때 오류 또는 손실된 I-picture 프레임이 있는지 오류체크를 실시한다(S220).In this process, the reproduction buffer controller 22 performs an error check whether there is an error or lost I-picture frame when decoding the packets stored in the reproduction buffer 21 (S220).
이 경우, 오류 또는 손실된 I-picture 프레임이 발견 된 경우, 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)는 재전송 요청 여부를 판단하기 위해서 상기 재전송 결정/요청 알고리즘(24)을 이용하여 현재 시점에서 재생될 시점까지의 시간(ΔTRTT)과 재전송을 받을 수 있는 시간(ΔTPlay)과 비교, 즉 재전송 시간(ΔTRTT)와 상영될 시간(ΔTPlay)를 비교한다(S230).In this case, when an error or lost I-picture frame is found, the playback buffer controller 22 uses the retransmission decision / request algorithm 24 to determine whether to request a retransmission from the current time point to the time of reproduction. The time ΔTRTT is compared with the time ΔTPlay that can be retransmitted, that is, the retransmission time ΔTRTT is compared with the time ΔTPlay to be screened (S230).
상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)는 재전송 시간(ΔTRTT) < 상영될시간(ΔTPlay) 인 경우이면, 상기 오류 또는 손실된 I-picture 프레임에 대한 재전송을 상기 스트리밍 서버(10)에 요청하며(S240), 만약 ΔTRTT >= ΔTPlay 경우에는 재전송 요청을 하지 않는다(S250).If the replay buffer controller 22 has a retransmission time ΔTRTT <time to be shown ΔTPlay, the reproduction buffer controller 22 requests the streaming server 10 to retransmit the error or lost I-picture frame (S240). If ΔTRTT> = ΔTPlay, the retransmission request is not performed (S250).
이렇게, 상기 재생 버퍼 컨트롤러(22)에서 오류 또는 손실된 프레임들을 체크하는데 있어서, 비록 P- 또는 B-picture가 발견될지라도, 이들은 I-picture 에 비해 동영상 재생시 큰 영향을 주지 않기 때문에 재전송 요청을 무시하고 그대로 재생을 순서대로 실시한다. 따라서, 상기 I-picture 만을 재전송 요청 여부를 상기 재전송 결정/요청 알고리즘(24)에 따라 신속히 결정하여 요청함으로써, 상기 오류가 발생된 프레임의 재전송 속도를 향상시킬 수 있어 개선된 영상을 제공할 수 있다.In this way, in checking the error or lost frames in the reproduction buffer controller 22, even if a P- or B-picture is found, they do not have a large effect on the playback of the video compared to the I-picture, so that the retransmission request is made. Ignore and play in order. Therefore, by quickly determining whether to request only retransmission of the I-picture according to the retransmission decision / request algorithm 24, the retransmission speed of the frame in which the error occurs can be improved, thereby providing an improved image. .
이상에서 본 발명에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 자명하며, 따라서 본 발명의 실시예에 따른 단순한 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the present invention has been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. It is apparent that the present invention may be modified or modified. Therefore, a simple change according to an embodiment of the present invention will not be possible without departing from the technology of the present invention.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 무선 랜/팬(WLAN/WPAN) 환경에서 실시간 대용량의 MPEG-2 데이터 전송시 데이터의 패킷 손실이나 오류가 발생된 경우, 이 오류 또는 손실된 프레임 중 소정의 프레임들에 대해서만 선택적으로 재전송을 요청함으로써, 재전송 효율을 향상시키고, 이에 따른 개선된 품질의 동영상을 제공할수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, when a packet loss or an error of data occurs when transmitting a large amount of MPEG-2 data in real time in a WLAN / WPAN environment, a predetermined frame among these errors or lost frames By selectively requesting retransmission for only these devices, it is possible to improve the retransmission efficiency and to provide an improved quality video.
Claims (10)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100656654B1 (en) * | 2005-12-13 | 2006-12-11 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | A mobile terminal with dmb recording function and error correcting method thereof |
KR100705238B1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-04-06 | 엘지전자 주식회사 | Data synchronizing method for using error check code, mobile communication terminal and server therefor |
KR100884384B1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-02-17 | 한국전자통신연구원 | Transmission mode change method, packet retransmission request method and packet retransmission method |
KR100950858B1 (en) * | 2007-08-16 | 2010-03-31 | 에스케이 텔레콤주식회사 | Method and System for porviding Multimedia Ring Back Tone service |
CN110753271A (en) * | 2019-09-10 | 2020-02-04 | 杭州亿圣信息技术有限公司 | TCP error code retransmission control method under video wireless group broadcast by dynamic controllable double stream |
-
2003
- 2003-06-09 KR KR1020030036840A patent/KR20040105459A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100705238B1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-04-06 | 엘지전자 주식회사 | Data synchronizing method for using error check code, mobile communication terminal and server therefor |
KR100656654B1 (en) * | 2005-12-13 | 2006-12-11 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | A mobile terminal with dmb recording function and error correcting method thereof |
KR100884384B1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-02-17 | 한국전자통신연구원 | Transmission mode change method, packet retransmission request method and packet retransmission method |
KR100950858B1 (en) * | 2007-08-16 | 2010-03-31 | 에스케이 텔레콤주식회사 | Method and System for porviding Multimedia Ring Back Tone service |
CN110753271A (en) * | 2019-09-10 | 2020-02-04 | 杭州亿圣信息技术有限公司 | TCP error code retransmission control method under video wireless group broadcast by dynamic controllable double stream |
CN110753271B (en) * | 2019-09-10 | 2021-08-24 | 杭州亿圣信息技术有限公司 | TCP error code retransmission control method under video wireless group broadcast by dynamic controllable double stream |
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