KR20050084698A - Multi video compressing method and video stream server system - Google Patents

Multi video compressing method and video stream server system Download PDF

Info

Publication number
KR20050084698A
KR20050084698A KR1020040012081A KR20040012081A KR20050084698A KR 20050084698 A KR20050084698 A KR 20050084698A KR 1020040012081 A KR1020040012081 A KR 1020040012081A KR 20040012081 A KR20040012081 A KR 20040012081A KR 20050084698 A KR20050084698 A KR 20050084698A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
video
data
frame
spf
stream server
Prior art date
Application number
KR1020040012081A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100597313B1 (en
Inventor
김은중
Original Assignee
(주)씨앤에스 테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)씨앤에스 테크놀로지 filed Critical (주)씨앤에스 테크놀로지
Priority to KR1020040012081A priority Critical patent/KR100597313B1/en
Publication of KR20050084698A publication Critical patent/KR20050084698A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100597313B1 publication Critical patent/KR100597313B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H04N21/234363Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements by altering the spatial resolution, e.g. for clients with a lower screen resolution
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/414Specialised client platforms, e.g. receiver in car or embedded in a mobile appliance
    • H04N21/41407Specialised client platforms, e.g. receiver in car or embedded in a mobile appliance embedded in a portable device, e.g. video client on a mobile phone, PDA, laptop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 네트웍 대역폭이 다른 접속자를 위한 다중 동영상 압축방법 및 비디오 스트림 서버 시스템에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 해상도나 제한된 네트웍 대역폭(Bandwidth)을 가지는 클라이언트를 위한 다중 동영상 압축 방식 및 그 전송 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a multiple video compression method and a video stream server system for accessors with different network bandwidths, and more particularly, to a multiple video compression method and a transmission method for clients having different resolutions or limited network bandwidths. .

본 발명에 의하면, 동영상 촬영수단과; 상기 촬영된 동영상 데이터를 독출 하기 위한 동영상 획득수단; 동영상 압축 부호화 방식을 이용하여 상기 독출된 동영상 데이터가 각기 다른 다중 해상도를 갖도록 압축하기 위한 동영상 압축수단; 상기 동영상 압축수단의 압축 명령을 제어하기 위한 동영상 압축 제어수단; 및 상기 다중 해상도를 갖는 압축된 동영상 데이터를 네트웍 인터페이스를 통하여 적어도 2 이상이 접속된 클라이언트에 동시에 전송하기 위한 스트림 서버수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템을 제시한다.According to the present invention, the video recording means; Video acquisition means for reading the captured video data; Video compression means for compressing the read video data to have different multiple resolutions using a video compression encoding scheme; Moving picture compression control means for controlling a compression command of the moving picture compression means; And a stream server means for simultaneously transmitting the compressed video data having the multi-resolution to a client to which at least two are connected through a network interface.

따라서, 본 발명에서는 네트웍 대역폭이나 재생 해상도에 제약이 없는 클라이언트를 위해 고해상도/고화질의 영상데이터를 전송하면서 동시에 네트웍 상황이나 재생 해상도의 제약이 있는 접속자를 위한 포맷으로 압축하여 전송할 수 있다. Therefore, the present invention can transmit high-definition / high-definition video data for clients without limitations in network bandwidth or playback resolution while compressing and transmitting it in a format for accessors with limited network conditions or playback resolution.

Description

네트웍 대역폭이 다른 접속자를 위한 다중 동영상 압축 방법 및 비디오 스트림 서버 시스템{Multi video compressing method and video stream server system}Multi video compressing method and video stream server system for users with different network bandwidths

본 발명은 네트웍 대역폭이 다른 접속자를 위한 다중 동영상 압축방법 및 비디오 스트림 서버 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 서로 다른 해상도나 제한된 네트웍 대역폭(Bandwidth)을 가지는 클라이언트를 위한 다중 동영상 압축 방식 및 그 전송 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a multiple video compression method and a video stream server system for users with different network bandwidths. More specifically, the present invention relates to a multiple video compression scheme and a transmission scheme for clients having different resolutions or limited network bandwidths.

인터넷의 발전으로 비디오 스트림 서버가 인터넷에 설치되어 감시하고자 하는 원격지의 상황이나, 교통 상황, 유치원/보육원에서의 아이들의 상태도 인터넷을 통해 동영상으로 확인할 수 있게 되었다. 이것이 가능해진 것은 동영상 서버가 인터넷에 설치되고 사용자들은 그 서버에 접속하여 그곳의 영상을 받을 수 있기 때문인데, 이러한 동영상 압축 방식의 비디오 서버는 일반 정지 영상 압축 방식의 비디오 서버보다 높은 압축률을 가진다.With the development of the Internet, video stream servers have been installed on the Internet, and remote conditions, traffic conditions, and children's conditions in kindergartens / nursery centers can be checked through the Internet. This is possible because a video server is installed on the Internet and users can connect to the server and receive images there. Such a video compression type video server has a higher compression rate than a general still image compression type video server.

이것은 네트워크의 부하를 줄여 그 사용 효율을 높여주게 되는데 이러한 동영상 압축 방식을 사용하는 스트림 서버는 인터넷에 연결 가능한 모든 클라이언트로 - 퍼스널 컴퓨터를 이용하거나 H.323 프로토콜이나 SIP(Session Initiation Protocol)가 포함되어 있는 스트림 서버라면 통화 가능한 화상 전화기나 응용 프로그램을 이용하거나 영상 수신 및 인터넷 접속이 가능한 이동단말기를 이용하는 방법(특허등록: 10-0394834) 등 - 접속하여 영상을 재생할 수 있는 환경이 되었다.This reduces the load on the network and increases its efficiency. Stream servers using this video compression method can be used by any client that can connect to the Internet-either using a personal computer or including the H.323 protocol or Session Initiation Protocol (SIP). If there is a stream server, a video phone or an application program capable of calling or a mobile terminal capable of receiving video and accessing the Internet (patent registration: 10-0394834), etc.-has become an environment in which video can be played back.

도 1은 종래 H.263 동영상 부호화기의 블록 구성을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a conventional H.263 video encoder.

도시 된 바와 같이, 움직임 추정 및 보상부(1)는 입력 영상과 이전 영상을 이용하여 움직임 예측(Motion Estimation) 및 보상(Motion Compensation)을 수행한다. 상기 움직임 예측 및 보상부(1)의 프레임 메모리부(2)는 이전 영상을 저장하고, 움직임 예측부(4)는 저장된 이전 영상과 현재 입력되는 입력 영상을 비교하여 프레임간의 움직임을 예측하며, 움직임 보상부(3)는 움직임 예측부(4)에서 예측된 움직임 벡터로 프레임 메모리부(2)에 저장된 이전 영상의 움직임을 보상한다.As shown, the motion estimation and compensation unit 1 performs motion estimation and motion compensation using the input image and the previous image. The frame memory unit 2 of the motion predictor and compensator 1 stores a previous image, and the motion predictor 4 compares the stored previous image with a currently input input image to predict motion between frames. The compensator 3 compensates for the motion of the previous image stored in the frame memory 2 with the motion vector predicted by the motion predictor 4.

상기의 움직임 보상 과정을 끝낸 신호는 감산기(5)로 보내져 현재 입력되는 입력 영상과의 차이를 구하고 이 데이터를 DCT부(6)에서 DCT 변환을 수행한 후 양자화부(7)에서 양자화 과정을 거치게 된다. 역 양자화부(9)는 양자화부(7)에서 출력되는 오차 신호를 역 양자화시키고, 역 DCT부(10)는 역 양자화된 신호를 역 DCT시킨다.After the motion compensation process is completed, the signal is sent to the subtractor 5 to obtain a difference from the currently input image, and the DCT unit 6 performs the DCT transformation, and then the quantization unit 7 performs the quantization process. do. The inverse quantization unit 9 inverse quantizes the error signal output from the quantization unit 7, and the inverse DCT unit 10 inverses DCT the inverse quantized signal.

그리고 가산기(11)는 역 DCT부(10)의 출력 신호와 움직임 보상 예측된 신호를 가산하여 프레임 메모리부(2)에 다음 프레임 부호화를 위해 현재의 프레임 정보를 저장한다. 비트율 제어부(12)는 가변장 부호화부(8)에서 출력되는 비트열의 길이에 따라 양자화부(7)의 동작을 제어하고, 가변장 부호화부(8)는 양자화부(7)에서 양자화된 신호를 가변장 부호화시켜 비트열로 출력하는 것으로 한 프레임에 대한 부호화가 끝나게 된다.The adder 11 adds the output signal of the inverse DCT unit 10 and the motion compensation predicted signal to store the current frame information in the frame memory unit 2 for the next frame encoding. The bit rate controller 12 controls the operation of the quantizer 7 according to the length of the bit string output from the variable length encoder 8, and the variable length encoder 8 receives the quantized signal from the quantizer 7. The variable-length encoding is performed on a bit string to output the encoding of one frame.

도 2 내지 도 4는 카메라를 통해 입력되는 영상 데이터를 위에서 설명한 동영상 압축 부호화 방식으로 압축하여 비디오 스트림 서버(100)에 네트워크를 통해 접속한 클라이언트로 전송하는 방식으로서 인터넷을 이용할 수 있는 곳이라면 어디에서나 이러한 시스템(컴퓨터(200), 화상전화기(300), 이동단말기(400))에 접속하여 동영상을 볼 수 있는 시스템의 실시 예이다. 이 때, 비디오 스트림 서버(100)에는 동영상압축기(101), 네트웍 인터페이스(I/F)(102), 네트웍(103)이 구비된다.2 to 4 is a method of compressing the image data input through the camera by the video compression coding method described above and transmitting to the client connected to the video stream server 100 via a network wherever the Internet is available. It is an embodiment of a system that can be connected to such a system (computer 200, video phone 300, mobile terminal 400) to watch a video. In this case, the video stream server 100 includes a moving picture compressor 101, a network interface (I / F) 102, and a network 103.

도 3은 화상 통신이 가능한 H.323이나 SIP 프로토콜(103)이 포함되어 H.323/SIP 호환 화상 전화기(300)나 응용 프로그램을 이용하여 프로토콜 정의에 의해 서버에 접속하여 동영상을 보는 시스템의 일 예이고, 도 4는 인터넷 접속 및 동영상 수신 및 재생이 가능한 이동 단말기(400)(예: IMT-2000)를 이용한 원격 감시 시스템의 구조이다. 인터넷 접속이 가능한 이동 단말기(400)는 무선 인터넷 프로토콜을 기초로 인터넷에 접속될 수 있도록 하는 무선 인터넷 중계서버(500)를 이용하여 원격에 설치된 비디오 스트림 서버(100)에 접속하게 된다.3 is a system including a H.323 or SIP protocol 103 capable of video communication and accessing a server by protocol definition using an H.323 / SIP compatible video telephone 300 or an application program to view a video. For example, FIG. 4 is a structure of a remote monitoring system using a mobile terminal 400 (eg, IMT-2000) capable of internet access and video reception and playback. The mobile terminal 400 capable of accessing the Internet connects to the video stream server 100 remotely installed by using the wireless internet relay server 500 that allows access to the Internet based on the wireless Internet protocol.

도 5에는 일반적인 비디오 스트림 서버(100)와 클라이언트와의 관계를 간단하게 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 스트림 서버(100)는 일반적으로 다수의 클라이언트가 접속되어 스트림 서버(100)로부터 비디오 데이터를 받게 된다. 각 클라이언트와 서버와의 접속은 이더넷 네트워크의 특징인 병렬성으로 인하여 각각 다른 경로로 연결이 가능하다. 이렇게 개별적으로 구성된 사용 네트워크 대역폭(Bandwidth)의 차이에 의해 각각의 전송속도는 다 다르게 된다.5 simply illustrates a relationship between a general video stream server 100 and a client. As shown in the drawing, the stream server 100 generally receives a plurality of clients connected to and receives video data from the stream server 100. Each client and server can be connected to different paths due to the parallelism characteristic of Ethernet network. Each transmission rate is different due to the differences in the individually used bandwidths.

상술한 바와 같이, 비디오 스트림 서버(100)에서 사용하는 기존의 동영상 압축기(101)는 도 1과 같이 설정된 하나의 해상도로 압축하여 클라이언트로 전송하는 구조를 가지는데, 도 2 ~ 도 4의 예에서와 같이 접속한 클라이언트가 어떤 것이냐에 따라 비디오 스트림 서버(100)는 고정된 하나의 해상도로 부호화한 데이터를 접속한 모든 클라이언트로 전송하게 된다.As described above, the existing video compressor 101 used in the video stream server 100 has a structure of compressing at one resolution set as shown in FIG. 1 and transmitting the same to the client. In the example of FIGS. The video stream server 100 transmits the data encoded at a fixed resolution to all the clients connected according to which client is connected.

그 예로 현재 큰 해상도로 부호화하여 클라이언트(예: PC(200))로 전송하고 있는 시스템에 최대 재생 해상도가 현재 부호화되고 있는 해상도보다 작은 클라이언트(예: 이동 단말기(400))는 동시에 접속할 수 없게 된다. 이 때, 재생 가능 해상도가 가장 낮은 클라이언트에 맞게 부호화 하여 전송하게 되면 이런 문제를 해결할 수 있지만 이럴 경우 사용 가능한 해상도가 재생 해상도가 작은 클라이언트에서 사용 가능한 해상도로 제한된다는 문제가 발생하게 된다.For example, a client (eg, mobile terminal 400) whose maximum playback resolution is smaller than the resolution currently encoded may not be connected to a system currently encoded with a large resolution and transmitted to a client (eg, PC 200). . In this case, this problem can be solved by transmitting the encoding to the client having the lowest reproducible resolution. However, in this case, the problem that the available resolution is limited to the resolution available in the client having the smallest playback resolution occurs.

결국 비디오 스트림 서버에 접속하여 감시 현장을 모니터링할 수 있는 클라이언트의 종류는 하나로 - 실시 예 2(도 3 참조)는 클라이언트 컴퓨터, 실시 예 3(도 4 참조)은 H.323/SIP 호환 화상전화기, 실시 예 4(도 5 참조)는 이동 단말기 -한정되게 되는 단점이 발생한다.Eventually, there is only one type of client that can connect to a video stream server to monitor a surveillance site-the second embodiment (see Fig. 3) is a client computer, the third embodiment is an H.323 / SIP compatible videophone, Embodiment 4 (see FIG. 5) has the disadvantage that the mobile terminal is limited.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 서로 다른 해상도나 제한된 네트웍 대역폭을 갖는 클라이언트의 접속자를 위한 다중 동영상 압축 방법 및 비디오 스트림 서버 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multiple video compression method and a video stream server system for accessors of clients having different resolutions or limited network bandwidths.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명은As the technical idea for achieving the above object of the present invention

동영상 촬영수단과;Video recording means;

상기 촬영된 동영상 데이터를 독출 하기 위한 동영상 획득수단; Video acquisition means for reading the captured video data;

동영상 압축 부호화 방식을 이용하여 상기 독출된 동영상 데이터가 각기 다른 다중 해상도를 갖도록 압축하기 위한 동영상 압축수단;Video compression means for compressing the read video data to have different multiple resolutions using a video compression encoding scheme;

상기 동영상 압축수단의 압축 명령을 제어하기 위한 동영상 압축 제어수단; 및 Moving picture compression control means for controlling a compression command of the moving picture compression means; And

상기 다중 해상도를 갖는 압축된 동영상 데이터를 네트웍 인터페이스를 통하여 적어도 2 이상이 접속된 클라이언트에 동시에 전송하기 위한 스트림 서버수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템을 제공한다. And stream server means for simultaneously transmitting the compressed video data having the multi-resolution to a client to which at least two are connected through a network interface.

또한, 본 발명은 비디오 스트림 서버 시스템 기반에서 네트웍 대역폭이 다른 클라이언트의 접속자를 위한 동영상 압축 및 전송방법에 있어서,In addition, the present invention provides a video compression and transmission method for accessors of clients having different network bandwidths based on the video stream server system,

네트웍 인터페이스를 통하여 비디오 스트림 서버에 네트웍 대역폭이 다른 클라이언트가 접속하는 제 1단계와;A first step of connecting a client having a different network bandwidth to a video stream server through a network interface;

상기 클라이언트가 사용하는 네트웍 대역폭에서 실행 가능한 해상도로 압축된 영상 데이터 전송을 요청하는 제 2단계와;Requesting transmission of compressed video data at a resolution executable at a network bandwidth used by the client;

상기 요청한 압축 영상데이터가 PPF 혹은 SPF 프레임 형태인지의 여부를 확인하는 제 3단계와;A third step of checking whether the requested compressed image data is in the form of a PPF or SPF frame;

상기 제 3단계의 결과, SPF 프레임 데이터를 요청하는 경우 프레임 버퍼에 SPF 프레임 데이터의 존재 여부를 확인하는 제 4단계와;A fourth step of checking whether the SPF frame data exists in the frame buffer when the SPF frame data is requested as a result of the third step;

상기 제 4단계의 결과, SPF의 프레임 데이터가 존재할 경우 전송해야 할 SPF 프레임 데이터를 찾는 제 5단계와;A fifth step of finding SPF frame data to be transmitted if there is frame data of the SPF as a result of the fourth step;

상기 제 5단계의 결과, 전송해야 할 SPF 프레임 데이터가 이전에 전송되고 다음 SPF 프레임 데이터를 전송하는 경우 이전에 전송한 SPF 프레임 데이터의 다음 SPF 프레임 데이터를 반환하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축방법을 제공한다. And a sixth step of returning the next SPF frame data of the previously transmitted SPF frame data when the SPF frame data to be transmitted is previously transmitted and the next SPF frame data is transmitted as a result of the fifth step. It provides a video compression method.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명에 따른 비디오 스트림 서버의 블록구성도로서, 비디오 스트림 서버(100)는 카메라(201), 영상 획득기(202), 다중 동영상 압축기(203), 스트림 서버(204), 네트웍 인터페이스(205), 동영상 압축 제어부(206)로 구성된다.6 is a block diagram of a video stream server according to the present invention. The video stream server 100 includes a camera 201, an image obtainer 202, a multiple video compressor 203, a stream server 204, and a network interface. 205, the video compression control unit 206.

본 발명에서는 하나의 부호화기로 두개의 해상도로 압축된 데이터를 생성해 내는 방법과 그것을 이용하여 해상도가 다른 두 클라이언트에 동시에 전송할 수 있는 비디오 스트림 서버를 제시하는데 그 특징이 있다.The present invention provides a method of generating data compressed at two resolutions with one encoder and a video stream server that can simultaneously transmit to two clients having different resolutions.

이를 구현하기 위해 도 7에서는 다중 동영상 압축기의 블록 구성을 나타내었고, 도 8에서는 다중 동영상 압축기에서의 출력 예를 나타내었으며, 도 9에서는 그 데이터를 이용하여 클라이언트로 전송하는 스트림 서버의 상세 구성을 나타내었다.In order to implement this, FIG. 7 shows a block configuration of the multi video compressor, FIG. 8 shows an output example of the multi video compressor, and FIG. 9 shows a detailed configuration of a stream server transmitting the data to the client using the data. It was.

예컨대, 본 발명에서 서로 사용 해상도가 다른 클라이언트에 영상을 전송한다고 할 경우 다중 동영상 압축기(203)의 출력은 도 8과 같다. 이러한 동영상 데이터는 스트림 서버(204)의 프레임 버퍼(204b)에 순서대로 저장되는데 프레임 버퍼 제어부(204c)는 도 9와 같이 현재 시스템에 설정되어 있는 해상도(Primary Picture Format, 이하: PPF)와 현재 설정된 해상도와 다른 접속자에게 전송할 해상도(Secondary Picture Format, 이하: SPF)로 나눈 것처럼 프레임 버퍼를 관리하게 되는데 네트웍 인터페이스(205)의 데이터 송수신부(205a)의 요청이 있을 경우 어떤 클라이언트냐에 따라 해당 프레임 버퍼의 데이터를 전송하게 된다.For example, when the image is transmitted to clients having different resolutions, the output of the multi-video compressor 203 is shown in FIG. 8. Such video data is stored in order in the frame buffer 204b of the stream server 204. The frame buffer controller 204c is configured with a primary picture format (hereinafter referred to as PPF) currently set in the system as shown in FIG. The frame buffer is managed as divided by the resolution and the resolution to be transmitted to another accessor (Secondary Picture Format, hereinafter referred to as SPF). When a request of the data transmission / reception unit 205a of the network interface 205 is requested, It will transmit data.

이 때, 재생 해상도가 다른 접속자에 동시에 영상 데이터를 전송하기 위해서는 하나의 영상 압축기로 압축하는 시점의 영상을 다른 해상도로 압축해야 한다.At this time, in order to simultaneously transmit video data to different accessors with different playback resolutions, the video at the time of compression by one video compressor should be compressed to another resolution.

그 방법은 도 7에 제시되어 있으며 그 특징은 움직임 예측 및 보상부(1)의 구조에서 살펴볼 수 있다.The method is shown in FIG. 7 and its features can be seen in the structure of the motion prediction and compensation unit 1.

상기 움직임 예측 및 보상부(1)는 PPF로 영상을 압축할 때 사용되는 이전 영상 데이터와 SPF로 압축할 때 사용되는 이전 영상 데이터가 각각 저장되는 제 1 및 제 2프레임 메모리부(2)(2a)와; 상기 저장된 이전 영상 데이터와 현재 입력되는 입력 영상 데이터를 비교하여 프레임간의 움직임을 각각 예측하는 제 1 및 제 2움직임 예측부(4)(4a); 및 상기 예측된 움직임 벡터로 제 1 및 제 2 프레임 메모리부부(2)(2a)에 저장된 이전 영상 데이터의 움직임을 각각 보상하는 제 1 및 제 2움직임 보상부(3)(3a)로 구성되어 있다.The motion prediction and compensator 1 includes first and second frame memory units 2 (2a) storing previous image data used when compressing an image with a PPF and previous image data used when compressing an image with an SPF, respectively. )Wow; First and second motion predictors (4) (4a) for predicting motion between frames by comparing the stored previous image data with current input image data; And first and second motion compensators 3 and 3a for compensating for the motion of previous image data stored in the first and second frame memory units 2 and 2a, respectively, using the predicted motion vectors. .

이 때, 스트림 서버(204)에서 동영상 압축 제어부(206)를 통해 다중 동영상 압축 명령이 전달되지 않는다면 제 1프레임 메모리부(2)의 데이터를 사용하여 PPF로 동영상 압축을 시행하게 된다.At this time, if the multi-stream video compression command is not transmitted from the stream server 204 through the video compression control unit 206, the video compression is performed by the PPF using the data of the first frame memory unit 2.

만약, 다중 동영상 압축 명령이 전달되는 경우 현재 진행중인 프레임의 영상 압축이 끝나면 압축관련 변수(MB(Macro Block)수, GOB 수, MV(Motion Vector)등)들을 백업하고 SPF 압축을 위해 영상 획득기(202)에서는 입력 영상의 크기를 조정하고 다중 동영상 압축기(203)에서는 SPF 압축에 관련된 변수로 변경하며, 제 2프레임 메모리부(2a)를 이용하여 움직임 예측 및 보상을 수행하여 출력 비트 열을 생성하고 제 2프레임 메모리부(2a)를 갱신하며, 관련 변수를 백업하고 원래 PPF 압축으로 돌아가서 원래의 PPF으로 압축을 시행하게 된다.If a multi-video compression command is delivered, when the video compression of the current frame is completed, the compression related variables (MB (Macro Block), GOB number, MV (Motion Vector), etc.) are backed up. In step 202, the size of the input image is adjusted, and the multi-video compressor 203 is changed to a variable related to the SPF compression. The output bit stream is generated by performing motion prediction and compensation using the second frame memory unit 2a. The second frame memory unit 2a is updated, the related variables are backed up, and the original PPF compression is returned to compress the original PPF.

본 발명에 의한 비디오 스트림 서버의 동작 과정을 살펴 보면 다음과 같다.Looking at the operation of the video stream server according to the present invention.

현재 시스템에 설정된 해상도와 다른 재생 해상도를 가지는 클라이언트나 네트웍의 대역폭이 한정되어 있는 클라이언트가 접속하였다면 도 9에 도시된 네트웍 인터페이스(205)의 데이터 송수신부(205a)에서 스트림 서버(204)의 프레임 버퍼 제어부(204c)에 클라이언트가 사용하는 네트웍 대역폭에서 사용 가능한 해상도나 클라이언트가 사용하는 해상도로 압축한 영상 데이터 요청을 하게 된다. 데이터 송수신부(205a)에서의 전송 데이터 요청에 대한 프레임 버퍼 제어부(204c)에서의 동작과정은 도 10에 나타나 있다.If a client having a playback resolution different from that set in the current system or a client whose network bandwidth is limited is connected, the frame buffer of the stream server 204 in the data transceiver 205a of the network interface 205 shown in FIG. 9 is connected. The controller 204c makes a request for the image data compressed to the resolution available in the network bandwidth used by the client or the resolution used by the client. The operation of the frame buffer controller 204c for the transmission data request from the data transceiver 205a is shown in FIG.

프레임 버퍼 제어부(204c)는 요청한 데이터가 PPF인지 SPF인지 확인하여 PPF일 경우는 프레임 버퍼에서 현재 전송해야 할 데이터를 찾아서 해당 프레임 데이터를 반환하는 기본적인 동작을 하게 된다.The frame buffer controller 204c checks whether the requested data is PPF or SPF, and when the PPF is PPF, finds the data to be transmitted in the frame buffer and returns the corresponding frame data.

그러나, SPF를 데이터 송수신부(205a)에서 요청했다면 프레임 버퍼에 SPF의 프레임 데이터가 있는지 없는지 확인하게 되는데, SPF의 프레임 데이터가 존재할 경우는 SPF 프레임 버퍼의 데이터 중 전송해야 할 프레임 데이터를 찾게 되는데 이전에 전송하고 다음 프레임 데이터를 전송하는 경우라면 이전에 전송한 프레임 데이터의 다음 프레임 데이터를 반환하면 된다.However, if the SPF is requested by the data transmission / reception unit 205a, it is checked whether the frame data of the SPF exists in the frame buffer. When the frame data of the SPF exists, the frame data to be transmitted is found among the data of the SPF frame buffer. In case of transmitting to the next frame data, the next frame data of the previously transmitted frame data may be returned.

이 때, 처음 데이터를 전송하게 되는 경우는 INTRA 프레임부터 전송해야 하므로 INTRA 프레임 데이터가 있는지 확인하여 있으면 그 프레임 데이터부터 전송하게 되고, 없으면 동영상 압축 제어부(206)를 이용하여 INTRA 프레임으로 압축하도록 요청하여 그 프레임 데이터가 버퍼로 들어오게 되면 그 데이터를 반환하게 된다.At this time, if the first data is to be transmitted from the INTRA frame, and if there is INTRA frame data to check if there is transmitted from the frame data, if not, request to compress the INTRA frame using the video compression control unit 206 When the frame data enters the buffer, the data is returned.

만약, 프레임 버퍼에 SPF의 프레임 데이터가 존재하지 않을 경우 동영상 압축 제어부(206)를 이용하여 영상 획득기(202)와 다중 동영상 압축기(203)에 SPF의 압축 데이터를 생성하라는 명령을 전달한다. 명령을 전달 받은 다중 동영상 압축기(203)는 위에서 설명한 방법으로 SPF 압축 데이터를 생성하여 압축데이터 제어부(204a)로 전달하고 압축데이터 제어부(204a)는 한 프레임의 SPF의 압축데이터를 프레임 버퍼에 저장하여 프레임 버퍼 제어부(204c)에서 이 데이터를 반환한다.If there is no frame data of the SPF in the frame buffer, the moving image compression control unit 206 transmits a command to generate the compressed data of the SPF to the image acquirer 202 and the multiple moving image compressor 203. The multi-video compressor 203 receiving the command generates the SPF compressed data in the manner described above and delivers the compressed data to the compressed data controller 204a. The compressed data controller 204a stores the compressed data of the SPF of one frame in the frame buffer. The frame buffer control unit 204c returns this data.

그러므로, 비디오 스트림 서버는 데이터 송수신부(205a)에서 SPF 데이터를 요청하기 전에는 일반적인 비디오 스트림 서버로 동작을 하게 되고 사용하는 네트웍 대역폭이 제한이 있는 클라이언트나 시스템에 설정된 해상도와 다른 재생 해상도를 가지는 클라이언트가 접속한 특수한 상황에서는 클라이언트의 상황에 맞게 다중 동영상 압축 방법을 사용하는 스트림 서버로 동작하게 된다.Therefore, the video stream server operates as a general video stream server before requesting SPF data from the data transmitting / receiving unit 205a, and a client having a playback resolution different from that set in the client or system having a limited network bandwidth. In the special situation of access, it operates as a stream server using multiple video compression methods according to the client's situation.

이상에서와 같이, 종래 기술에서는 재생 해상도의 제약이 있거나(예: 이동통신 단말기)나 네트웍 대역폭이 한정되어 있는 클라이언트(예: 전화 접속 네트웍 사용)가 스트림 서버에 접속하여 영상을 수신하여 재생하고자 하고자 하면 이 클라이언트를 위한 비디오 포맷으로 고정시켜야 하거나 전송하는 데이터량을 한정해야 하는 문제가 발생하였다.As described above, in the related art, a client (eg, using a dial-up network) having a limitation of a playback resolution or a network bandwidth (eg, using a dial-up network) is connected to a stream server to receive and play an image. There was a problem that the video format for this client had to be fixed or the amount of data to be transmitted had to be limited.

그러나, 본 발명에서와 같이 다중 동영상 압축기와 이 압축기를 이용하는 스트림 서버 구조를 사용하면 네트웍 대역폭이나 재생 해상도에 제약이 없는 클라이언트를 위해서는 고해상도/고화질의 영상데이터(PPF)를 전송하면서 동시에 네트웍 상황이나 재생 해상도의 제약이 있는 접속자를 위한 포맷으로 압축하여 전송할 수 있게 되어 사용자가 사용하는 접속기기에 제약을 받지 않는다.However, when using the multiple video compressor and the stream server structure using the compressor as in the present invention, it is possible to transmit the high resolution / high definition image data (PPF) to the client without limitations in the network bandwidth or playback resolution, while simultaneously It can be compressed and transmitted in a format for accessors with limited resolution, so it is not restricted by the connected device.

도 1은 종래의 H.263 동영상 부호화기의 블록 구성도 이다. 1 is a block diagram of a conventional H.263 video encoder.

도 2 내지 도 4는 종래의 실시 예에 따라 네트워크를 통해 클라이언트와 연결된 비디오 스트림 서버 시스템의 구성도 이다.2 to 4 are configuration diagrams of a video stream server system connected to a client through a network according to a conventional embodiment.

도 5는 종래의 실시 예에 따라 네트워크를 통해 복수의 클라이언트와 연결된 비디오 스트림 서버 시스템의 구성도 이다.5 is a configuration diagram of a video stream server system connected to a plurality of clients through a network according to a conventional embodiment.

도 6은 본 발명에 의한 비디오 스트림 서버 시스템의 구성도 이다.6 is a configuration diagram of a video stream server system according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 H.263 동영상 부호화기의 블록 구성도 이다.7 is a block diagram of an H.263 video encoder according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 다중 동영상 압축기의 출력 예를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating an output example of a multiple video compressor according to the present invention.

도 9는 본 발명에 의한 스트림 서버의 상세 구성도 이다.9 is a detailed configuration diagram of a stream server according to the present invention.

도 10은 본 발명에 의한 스트림 서버에서의 다중 동영상 압축 및 전송 과정을 나타낸 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a process of compressing and transmitting multiple videos in a stream server according to the present invention.

Claims (8)

동영상 촬영수단과;Video recording means; 상기 촬영된 동영상 데이터를 독출 하기 위한 동영상 획득수단; Video acquisition means for reading the captured video data; 동영상 압축 부호화 방식을 이용하여 상기 독출된 동영상 데이터가 각기 다른 다중 해상도를 갖도록 압축하기 위한 동영상 압축수단;Video compression means for compressing the read video data to have different multiple resolutions using a video compression encoding scheme; 상기 동영상 압축수단의 압축 명령을 제어하기 위한 동영상 압축 제어수단; 및 Moving picture compression control means for controlling a compression command of the moving picture compression means; And 상기 다중 해상도를 갖는 압축된 동영상 데이터를 네트웍 인터페이스를 통하여 적어도 2 이상이 접속된 클라이언트에 동시에 전송하기 위한 스트림 서버수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템.And stream server means for simultaneously transmitting the compressed video data having the multi-resolution to a client to which at least two are connected via a network interface. 청구항 1에 있어서, 상기 클라이언트에는 재생 해상도에 제약이 있거나 네트웍 대역폭이 한정되어 있는 컴퓨터(PC), 화상전화기, 이동통신단말기가 포함된 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템.The video stream server system according to claim 1, wherein the client includes a computer (PC), a video telephone, and a mobile communication terminal having limited playback resolution or limited network bandwidth. 청구항 1에 있어서, 상기 동영상 압축수단에는The method of claim 1, wherein the video compression means PPF로 영상을 압축할 때 사용되는 이전 영상 데이터와 SPF로 압축할 때 사용되는 이전 영상 데이터가 각각 저장되는 제 1 및 제 2프레임 저장부와;First and second frame storage units which store previous image data used when compressing an image with PPF and previous image data used when compressing with SPF; 상기 저장된 이전 영상 데이터와 현재 입력되는 입력 영상 데이터를 비교하여 프레임간의 움직임을 각각 예측하는 제 1 및 제 2움직임 예측부; 및First and second motion predictors for comparing the stored previous image data with current input image data to predict movement between frames; And 상기 예측된 움직임 벡터로 제 1 및 제 2 프레임 저장부에 저장된 이전 영상 데이터의 움직임을 각각 보상하는 제 1 및 제 2움직임 보상부를 구비하는 움직임 예측 및 보상부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템. The video stream server further comprises a motion prediction and compensation unit having first and second motion compensators for compensating for motion of previous image data stored in the first and second frame storage units using the predicted motion vectors, respectively. system. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스트림 서버수단에서는The method according to claim 1 or 2, wherein in the stream server means 현재 시스템에 설정되어 있는 해상도(PPF)와 현재 설정된 해상도와 다른 클라이언트에게 전송할 해상도(SPF)로 나뉘어 관리하는 프레임 버퍼부를 더 구비하되, 네트웍 인터페이스를 통해 데이터 송수신의 요청이 있을 경우 클라이언트의 종류에 따라 해당 프레임 버퍼의 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 서버시스템. The apparatus further includes a frame buffer unit configured to divide and manage the resolution (PPF) currently set in the system and the resolution (SPF) to be transmitted to another client, depending on the type of client in case of a request for data transmission and reception through a network interface. The video stream server system, characterized in that for transmitting the data of the frame buffer. 비디오 스트림 서버 시스템 기반에서 네트웍 대역폭이 다른 클라이언트의 접속자를 위한 동영상 압축 방법에 있어서,In the video compression method for the clients of different network bandwidth on the video stream server system, 네트웍 인터페이스를 통하여 비디오 스트림 서버에 네트웍 대역폭이 다른 클라이언트가 접속하는 제 1단계와;A first step of connecting a client having a different network bandwidth to a video stream server through a network interface; 상기 클라이언트가 사용하는 네트웍 대역폭에서 실행 가능한 해상도로 압축된 영상 데이터 전송을 요청하는 제 2단계와;Requesting transmission of compressed video data at a resolution executable at a network bandwidth used by the client; 상기 요청한 압축 영상데이터가 PPF 혹은 SPF 프레임 형태인지의 여부를 확인하는 제 3단계와;A third step of checking whether the requested compressed image data is in the form of a PPF or SPF frame; 상기 제 3단계의 결과, SPF 프레임 데이터를 요청하는 경우 프레임 버퍼에 SPF 프레임 데이터의 존재 여부를 확인하는 제 4단계와;A fourth step of checking whether the SPF frame data exists in the frame buffer when the SPF frame data is requested as a result of the third step; 상기 제 4단계의 결과, SPF의 프레임 데이터가 존재할 경우 전송해야 할 SPF 프레임 데이터를 찾는 제 5단계와;A fifth step of finding SPF frame data to be transmitted if there is frame data of the SPF as a result of the fourth step; 상기 제 5단계의 결과, 전송해야 할 SPF 프레임 데이터가 이전에 전송되고 다음 SPF 프레임 데이터를 전송하는 경우 이전에 전송한 SPF 프레임 데이터의 다음 SPF 프레임 데이터를 반환하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축방법.And a sixth step of returning the next SPF frame data of the previously transmitted SPF frame data when the SPF frame data to be transmitted is previously transmitted and the next SPF frame data is transmitted as a result of the fifth step. How to compress video. 청구항 5에 있어서, 상기 제 3단계에서 요청한 압축 영상데이터가 PPF 프레임 데이터인 경우 프레임 버퍼에서 현재 전송해야 할 데이터를 찾아서 해당 프레임 데이터를 반환하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축방법.The video compression method according to claim 5, wherein when the compressed video data requested in the third step is PPF frame data, the frame buffer finds data to be currently transmitted and returns the corresponding frame data. 청구항 5에 있어서, 상기 제 4단계에서 프레임 버퍼에 SPF의 프레임 데이터가 존재하지 않을 경우 SPF 압축 데이터를 생성하여 프레임 버퍼에 저장한 후 반환하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축방법.The video compression method of claim 5, wherein when the frame data of the SPF does not exist in the frame buffer in the fourth step, the SPF compression data is generated, stored in the frame buffer, and returned. 청구항 5에 있어서, 상기 제 5단계에서 전송해야 할 SPF 프레임 데이터를 처음으로 전송하는 경우 INTRA 프레임 데이터의 존재여부를 확인하는 단계와;The method of claim 5, further comprising: checking whether the INTRA frame data exists when the first SPF frame data to be transmitted in the fifth step is transmitted; 상기 INTRA 프레임 데이터가 존재하지 않는 경우 INTRA 프레임으로 압축하고, 압축된 INTRA 프레임 데이터가 프레임 버퍼로 들어오면 INTRA 프레임 데이터를 반환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축방법.And if the INTRA frame data does not exist, compressing the data into an INTRA frame, and returning the INTRA frame data when the compressed INTRA frame data enters the frame buffer.
KR1020040012081A 2004-02-24 2004-02-24 Multi video compressing method and video stream server system KR100597313B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040012081A KR100597313B1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Multi video compressing method and video stream server system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040012081A KR100597313B1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Multi video compressing method and video stream server system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050084698A true KR20050084698A (en) 2005-08-29
KR100597313B1 KR100597313B1 (en) 2006-07-06

Family

ID=37269856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040012081A KR100597313B1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Multi video compressing method and video stream server system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100597313B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100778229B1 (en) * 2006-02-20 2007-11-22 박창영 Network DVR System for searching the Moving Picture Data in Multi- Virtual Storage
CN116996617A (en) * 2023-07-31 2023-11-03 咪咕音乐有限公司 Video color ring display method and device, electronic equipment and medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100778229B1 (en) * 2006-02-20 2007-11-22 박창영 Network DVR System for searching the Moving Picture Data in Multi- Virtual Storage
CN116996617A (en) * 2023-07-31 2023-11-03 咪咕音乐有限公司 Video color ring display method and device, electronic equipment and medium

Also Published As

Publication number Publication date
KR100597313B1 (en) 2006-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9215466B2 (en) Joint frame rate and resolution adaptation
US8085847B2 (en) Method for compressing/decompressing motion vectors of unsynchronized picture and apparatus using the same
US20050175101A1 (en) Apparatus and method for video communication
US20070188594A1 (en) Communication system, communication terminal and communication method
EP2088782A1 (en) A method and a device for transcoding video
US8804835B2 (en) Fast motion estimation in scalable video coding
CN104247407A (en) Data, multimedia & video transmission updating system
US20040218672A1 (en) Video transmission system video transmission unit and methods of encoding decoding video data
JP2017158154A (en) Information processing system
US9226003B2 (en) Method for transmitting video signals from an application on a server over an IP network to a client device
US20030169813A1 (en) Method and apparatus to execute a smooth transition between FGS encoded structures
US6526100B1 (en) Method for transmitting video images, a data transmission system and a multimedia terminal
KR100597313B1 (en) Multi video compressing method and video stream server system
KR20050115226A (en) Transmission control device and method, recording medium, and program
WO2023061129A1 (en) Video encoding method and apparatus, device, and storage medium
KR20070081949A (en) Transcoding apparatus and method thereof
WO2019044435A1 (en) Moving image distribution device, method, and program and moving image distribution system
JP5472094B2 (en) Moving image conversion apparatus, moving image distribution system, moving image conversion method, and program
CN114640849B (en) Live video encoding method, device, computer equipment and readable storage medium
CN114374843B (en) Live video coding method based on prediction mode selection and computer equipment
US20240031596A1 (en) Adaptive motion vector for warped motion mode of video coding
US20230388535A1 (en) Systems and methods for combining subblock motion compensation and overlapped block motion compensation
CN118140477A (en) Bilateral matching for compound reference patterns
US20230379479A1 (en) Systems and methods for determining chroma samples in an intra prediction mode of video coding
KR20240073928A (en) Two-way matching for complex reference mode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120601

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee