KR20050087911A - Rtp packetization method according to packet loss rate - Google Patents

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KR20050087911A KR1020040013616A KR20040013616A KR20050087911A KR 20050087911 A KR20050087911 A KR 20050087911A KR 1020040013616 A KR1020040013616 A KR 1020040013616A KR 20040013616 A KR20040013616 A KR 20040013616A KR 20050087911 A KR20050087911 A KR 20050087911A
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Abstract

본 발명에 의한 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법은, 하나의 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷에 포함시킬 수 있는 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)을 계산하는 단계와; 패킷 손실률(PLR)를 참조하여 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)를 계산하는 단계와; 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수와 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수를 비교하는 단계와; 상기 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수가 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수보다 큰 경우 상기 계산된 비디오 패킷 개수만큼의 비디오 패킷을 RTP 패킷에 포함시킨 후 UDP, IP 헤더를 작성하여 RTP 패킷을 전송하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다. The real time transport protocol packetization method considering the packet loss rate according to the present invention comprises the steps of: calculating the maximum number of video packets Max_VP_Number that can be included in one real time transport protocol (RTP) packet; Calculating an appropriate number of video packets VP_Num_in_One_RTP packets that can be included in one RTP packet with reference to a packet loss rate (PLR); Comparing the number of video packets included in a current RTP packet with an appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet; If the number of video packets included in the current RTP packet is larger than the appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet, UDP, IP headers are included after including the calculated video packets in the RTP packet. Comprising the step of transmitting the RTP packet by writing.

Description

패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법{RTP packetization method according to Packet Loss Rate}Real-time transport protocol packetization method considering packet loss rate {RTP packetization method according to Packet Loss Rate}

본 발명은 패킷 손실률(Packet Loss Rate, PLR)을 고려한 실시간 전송 프로토콜(RTP : Real-time Transport Protocol) 패킷화 방법에 관한 것으로, 특히 무선 인터넷을 이용한 VOD(Video On Demand) 서비스 시 패킷 손실률을 고려한 MPEG-4(Motion Picture Experts Group-4) 비주얼 비트 스트림을 위한 RTP 패킷화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time transport protocol (RTP) packetization method in consideration of packet loss rate (PLL), and in particular, to consider packet loss rate in video on demand (VOD) service using wireless Internet. Motion Picture Experts Group-4 (MPEG-4) relates to an RTP packetization method for a visual bit stream.

도 1은 종래의 무선 인터넷을 이용한 VOD 서비스 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a conventional VOD service system using the wireless Internet.

먼저 상기 VOD 서비스란 Video On Demand의 약어로 서비스 이용자의 요구에 따라 영화나 뉴스 등의 영상 기반 서비스를 전화선이나 케이블을 통해 제공하는 새로운 개념의 영상 서비스 사업을 말한다. 상기 VOD 서비스는 비디오 프로그램을 디지털로 압축하여 비디오 서버에 저장하고, 가입자가 원하는 프로그램을 고속 통신망을 이용하여 제공하는 서비스로서 이용자는 프로그램의 선택, 재생, 제어, 색인검색, 질의 등을 할 수가 있다. First, the VOD service is an abbreviation of Video On Demand and refers to a new concept video service business that provides a video-based service such as a movie or news through a telephone line or a cable according to a request of a service user. The VOD service is a service that digitally compresses a video program, stores it in a video server, and provides a program desired by a subscriber using a high-speed communication network. The user can select, play, control, index, and query a program. .

또한, 최근 들어서는 상기 VOD 서비스를 CDMA1x 및 EVDO(Evolution Data Only) 등과 같은 무선 인터넷을 통해 실시간으로 제공하고 있다.In recent years, the VOD service is provided in real time through the wireless Internet such as CDMA1x and EVDO (Evolution Data Only).

도 1을 참조하면, 종래의 무선 인터넷을 이용한 VOD 서비스 시스템은 VOD 서비스를 제공하는 VOD 서버(100)와, 상기 VOD 서비스를 제공받기 위해 무선 인터넷망(120)에 가입된 다수의 단말기(140)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the conventional VOD service system using the wireless Internet includes a VOD server 100 providing a VOD service and a plurality of terminals 140 subscribed to the wireless Internet network 120 to receive the VOD service. It consists of.

여기서, 상기 VOD 서버(100)를 통해 무선 인터넷을 이용한 VOD 서비스를 제공하기 위해서는, 상기 서버(100)에서 제작된 영상 또는 동영상(110)을 MPEG-4 부호화기(encoder)를 이용하여 압축된 비트 스트림(bit stream)으로 변환하고(112), 이후 상기 비트 스트림에 대한 패킷화(packetization) 과정을 수행한 다음(114), 패킷 네트워크(즉, 무선 인터넷망) 전송을 위한 총 40 바이트(IP 헤더(20byte)(119) + UDP(User Datagram Protocol) 헤더(8 byte)(118) + 실시간 전송 프로토록(RTP : Real-time Transport Protocol) 헤더(12byte)(116))의 헤더 정보를 추가한 후, 패킷 망에 전송한다.Here, in order to provide a VOD service using the wireless Internet through the VOD server 100, a bit stream compressed with an MPEG-4 encoder (video or video 110) produced by the server 100 using an MPEG-4 encoder (encoder) (112), then perform a packetization process on the bit stream (114), and then total 40 bytes (IP headers) for packet network (i.e., wireless Internet) transmission. 20 bytes) 119 + UDP (User Datagram Protocol) header (8 byte) 118 + header information of a real-time transport protocol (RTP: header) (12 bytes) 116) Send to packet network.

그러면, 상기 단말기(140) 측에서는 상기 패킷에서 비트 스트림을 받아 구비된 MPEG-4 복호화기를 통해 복호화된 영상을 출력하게 된다.Then, the terminal 140 receives the bit stream from the packet and outputs the decoded image through the MPEG-4 decoder.

이 때, 상기 VOD 서버에서 생성되는 MPEG-4 비트 스트림의 RTP 패킷의 형태는 매우 다양하며, 하나의 실시예로서 MPEG-4 비트 스트림을 비디오 패킷으로 작성할 경우, 만들 수 있는 패킷은 도 2에 도시된 바와 같다. At this time, the RTP packet of the MPEG-4 bit stream generated by the VOD server is a variety of forms, as an example, when creating an MPEG-4 bit stream as a video packet, a packet that can be created is shown in FIG. As it is.

즉, 도 2는 MPEG-4 비주얼 비트 스트림의 RTP 패킷의 한 형태를 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이 하나 또는 하나 이상의 비디오 패킷으로 하나의 RTP 패킷을 작성할 수 있다.That is, FIG. 2 illustrates one form of an RTP packet of an MPEG-4 visual bit stream, and as shown, one RTP packet may be generated from one or more video packets.

또한, 이 때 상기 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)는 네트워크 에러 상황 즉, 패킷 손실률에 대한 정보를 피드백(feedback) 한다. In this case, the Real-time Transport Control Protocol (RTCP) feeds back a network error situation, that is, information on a packet loss rate.

상기 패킷 손실은 패킷 망의 비 동시성(non-synchronous nature)에 따른 패킷 지연에 의해 발생되며, 이러한 현상으로 인하여 수신측(단말기) 복호화기(decoder)에서는 데이터의 손실에 따라 복호화 시 화면이 깨지는 현상이 나타난다.The packet loss is caused by a packet delay due to the non-synchronous nature of the packet network. Due to this phenomenon, the receiver (terminal) decoder breaks the screen when decoding due to data loss. Appears.

대부분의 단말에서는 이러한 문제 해결을 위해 수신측에서의 후처리 즉, 에러 은닉(error concealment)을 통해 영상 품질의 향상을 꾀하고 있다. In order to solve this problem, most terminals attempt to improve image quality through post-processing at the receiving end, that is, error concealment.

또한, 서버측의 MPEG-4 부호화기에서는 수신측의 효과적인 에러 복원(error resilience)를 위해 에러가 발생한 후, 그 다음 이어지는 비트 스트림을 복호화 할 때 이를 재 동기화하여, 그 비트 스트림부터 다시 정상적으로 복호화할 수 있는 형태로 비트 스트림을 작성해서 보내줄 수 있다. In addition, in the MPEG-4 encoder on the server side, an error occurs for effective error resilience on the receiver side, and when the subsequent bit stream is decoded, it can be resynchronized and decoded normally again from the bit stream. You can create a bit stream and send it as is.

이러한 방법을 비디오 패킷 접근방법(Video Packet Approach)라 하며, 이는 비트 스트림에 주기적으로 재동기화 마커(resynchronization maker)를 삽입하는 것으로, 이 경우 부호화된 비트수에 따라 비디오 패킷의 길이가 결정된다. This method is called a Video Packet Approach, which periodically inserts a resynchronization marker in the bit stream. In this case, the length of the video packet is determined according to the number of encoded bits.

만약 현재 작성중인 비디오 패킷의 비트수가 미리 정의된 임계값(threshold)을 초과하게 되면, 그 다음 매크로블록(즉, 한 화면(frame)에서 16*16 화소 크기에 해당하는 부분)에서 새로운 비디오 패킷을 작성한다. If the number of bits of the video packet currently being written exceeds the predefined threshold, then the new video packet is added to the next macroblock (i.e., 16 x 16 pixels in one frame). Write.

도 3은 종래의 일반적인 MPEG-4 비트 스트림의 비디오 패킷 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a video packet configuration of a conventional MPEG-4 bit stream.

도 3을 참조하여 비디오 패킷의 헤더 구성을 살펴보면, 이는 재동기화 마커(Resync Marker), 매크로블록 번호(macroblock_number), 양자화 계수(quant_scale), 헤더 확장 코드(HEC : Header Extension Code)로 구성된다.Referring to FIG. 3, a header configuration of a video packet includes a resync marker, a macroblock number, a quantization scale, and a header extension code (HEC).

여기서, 상기 재동기화 마커는 새로운 비디오 패킷 인지를 구별하기 위해 사용되고, 복호화기가 복호화 과정을 다시 시작하는 데 필요한 정보가 추가된다. Here, the resynchronization marker is used to distinguish whether a new video packet is recognized, and information necessary for the decoder to restart the decoding process is added.

또한, 상기 매크로블록 번호(macroblock_number), 양자화 계수(quant_scale)는 상기 비디오 패킷에 포함된 첫 매크로 블록을 복호화 하는 데 필요한 정보들이며, 상기 헤더 확장 코드(HEC)는 추가적인 정보를 비디오 패킷 헤더에 더 넣을 수 있도록 하는 것을 판별한다. In addition, the macroblock number (macroblock_number) and the quantization scale (quant_scale) are information required to decode the first macroblock included in the video packet, and the header extension code (HEC) adds additional information to the video packet header. Determine what you can do.

이렇게 비디오 패킷 헤더 작성 후 부호화된 영상 데이터를 넣어 하나의 비디오 패킷을 작성할 수 있다.After the video packet header is generated, one video packet can be generated by inserting the encoded image data.

이와 같은 비디오 패킷으로 전송하게 되면, 수신측에서 패킷 손실로 인해 하나 이상의 비디오 패킷을 유실하였어도 유실된 부분만 에러 은닉을 수행하고 그 다음 정상적으로 받은 비디오 패킷에 대해서는 매크로블록 번호(macroblock_number), 양자화 계수(quant_scale) 정보를 이용하여 다시 정상적으로 복호화가 가능하다. In case of transmitting such video packet, even if one or more video packets are lost due to packet loss, the receiver performs error concealment on only the missing parts. Then, the macroblock number (macroblock_number) and the quantization coefficient ( The normal decoding can be performed again using the quant_scale) information.

도 4는 MPEG-4 비디오 패킷 유실 시 수신측의 에러 은닉 현상을 설명하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating an error concealment phenomenon at a receiving side when MPEG-4 video packet is lost.

즉, 도 4는 서버측에서 한 프레임을 6개의 비디오 패킷으로 작성하여 전송한 후, 패킷 손실이 있는 네트웍 상황에서 비디오 패킷 2(VP 2)와 비디오 패킷3(VP 3)이 유실되었을 경우에, 수신측에서는 잃어버린 두개의 패킷에 대해서는 에러은닉을 수행하고 정상적으로 도착한 나머지 패킷에 대해서는 정상적으로 복호화가 수행된 상황을 그림으로 나타낸 것이다.That is, in FIG. 4, after a frame is composed of six video packets and transmitted on the server side, when video packet 2 (VP 2) and video packet 3 (VP 3) are lost in a network where there is a packet loss, The receiving side performs error concealment on the two lost packets and decrypts the rest of the packets that arrived normally.

이 때, 하나의 RTP 패킷을 1500 바이트(byte)로 가정하고 여러 개의 비디오 패킷을 하나의 RTP 패킷으로 작성한다고 가정할 경우, 하나의 패킷 손실 시 약1500 바이트의 데이터가 손실되기 때문에, 에러가 없는 상황에서는 문제가 없지만, 무선 인터넷 망을 통한 실시간 VOD 서비스 시, 단말기에서 패킷 지연으로 인한 패킷 손실이 있는 상황에서는 패킷 손실률이 커질수록 대량의 데이터 손실에 의한 수신측에서 영상 품질이 저하가 되는 문제점이 있다. In this case, if one RTP packet is assumed to be 1500 bytes and several video packets are made to be one RTP packet, since one packet is lost, approximately 1500 bytes of data are lost. There is no problem in the situation, but in real-time VOD service through the wireless Internet network, when there is packet loss due to packet delay at the terminal, the video quality is deteriorated at the receiving side due to the large data loss as the packet loss rate increases. have.

반대로 영상 품질을 위해 작은 크기일 수도 있는 비디오 패킷을 한 개만 전송한다면, 1500 바이트 길이의 RTP 패킷에 데이터를 보낼 수 있음에도 불구하고 적은 량의 데이터를 RTP 패킷으로 작성하여 보내야 하므로 RTP/IP 헤더 오버헤드가 따르게 된다. On the contrary, if only one video packet, which may be small for image quality, is transmitted, RTP / IP header overhead because a small amount of data must be written and sent as RTP packet even though data can be sent in 1500 byte long RTP packet. Will follow.

따라서 수신측에서의 영상 품질 향상과 효율적인 RTP패킷 작성을 위해서는 패킷 손실률에 따른 비디오 패킷 개수를 효율적으로 결정하는 방법이 매우 필요하게 되는 것이다. Therefore, a method of efficiently determining the number of video packets according to the packet loss rate is very necessary for improving the image quality at the receiving side and preparing an efficient RTP packet.

본 발명은 무선 인터넷을 이용한 VOD 서비스 시, 단말기에서 패킷 지연으로 인한 패킷 손실이 있는 상황에서 패킷 손실률이 커질수록 수신측의 영상 품질이 저하되는 현상을 피하고, 패킷 손실이 작을 경우는 패킷 작성(packetization) 오버 헤드를 피하고, 최소한의 코딩과 전체 가능한 패킷 크기를 최대한 활용하도록 하기 위하여, 패킷 손실률에 의해 하나의 RTP 패킷에 적절한 개수의 MPEG-4 비디오 패킷을 정해줌으로써, 수신측의 영상 품질 향상과 서버측의 전송 효율을 기할 수 있는 패킷 손실률을 고려한 RTP 패킷화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, in the case of VOD service using the wireless Internet, in the situation where there is packet loss due to packet delay in the terminal, as the packet loss rate increases, the image quality of the receiving side is avoided, and when packet loss is small, packet preparation (packetization) In order to avoid the overhead and to make the best use of the minimum coding and the total possible packet size, it is possible to improve the image quality of the receiver and to improve the server quality by assigning the appropriate number of MPEG-4 video packets to one RTP packet by the packet loss rate. An object of the present invention is to provide an RTP packetization method in consideration of a packet loss rate capable of achieving transmission efficiency of a mobile station.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법은, 하나의 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷에 포함시킬 수 있는 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)을 계산하는 단계와; 패킷 손실률(PLR)를 참조하여 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)를 계산하는 단계와; 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수와 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수를 비교하는 단계와; 상기 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수가 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수보다 큰 경우 상기 계산된 비디오 패킷 개수만큼의 비디오 패킷을 RTP 패킷에 포함시킨 후 UDP, IP 헤더를 작성하여 RTP 패킷을 전송하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the real-time transport protocol packetization method considering the packet loss rate according to the present invention includes: calculating a maximum number of video packets Max_VP_Number that can be included in one real-time transport protocol (RTP) packet; Calculating an appropriate number of video packets VP_Num_in_One_RTP packets that can be included in one RTP packet with reference to a packet loss rate (PLR); Comparing the number of video packets included in a current RTP packet with an appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet; If the number of video packets included in the current RTP packet is larger than the appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet, UDP, IP headers are included after including the calculated video packets in the RTP packet. Comprising the step of transmitting the RTP packet by writing.

여기서, 상기 패킷 손실률(PLR)은 네크워크 상의 에러 상황에 대한 정보를 나타내는 것으로 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP)을 통해 피드백 됨을 특징으로 한다.In this case, the packet loss rate (PLR) indicates information on an error condition on a network and is fed back through a real time transmission control protocol (RTCP).

또한, 상기 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)는 비트 스트림의 최대 크기(Max_Stream_Size)에서 비디오 패킷 작성시 임계값(Video Packet Threshold)을 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 한다.The maximum number of video packets Max_VP_Number is determined by subtracting a video packet threshold from the maximum size of the bit stream Max_Stream_Size.

또한, 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)는 상기 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)에서 상기 패킷 손실률을 10으로 나눈 값(PLR/10) + 패킷 손실률에 따른 가중치(weighting value according to PLR)를 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 한다.In addition, the number of video packets (VP_Num_in_One_RTP packet) that can be included in the one RTP packet is a weight according to the packet loss rate obtained by dividing the packet loss rate by 10 from the maximum number of video packets (Max_VP_Number) + packet loss rate. It is determined by subtracting (weighting value according to PLR).

여기서, 상기 가중치(weighting value)는 패킷 손실률이 20% 일 때부터 1 씩 증가시킨 값임을 특징으로 한다.Here, the weighting value is a value increased by 1 from 20% when the packet loss rate is 20%.

본 발명은 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통하여 피드백(feedback)되는 네크워크 상의 에러 상황에 대한 정보인 패킷 손실률(PLR : Packet Loss Rate)을 이용하여 MPEG-4 부호화기에서 작성된 비디오 패킷을 패킷화부에서 RTP(Real-time Transport Protocol) 패킷으로 작성할 때, 비디오 패킷 개수를 적응적으로 결정하여 효율적인 패킷 전송과 수신측의 영상품질을 향상시킴을 그 핵심으로 한다. The present invention provides a packetization unit for a video packet created by an MPEG-4 encoder using a packet loss rate (PLR), which is information on an error condition on a network fed back through a Real-time Transport Control Protocol (RTCP). In the case of using RTP (Real-time Transport Protocol) packet, the key is to adaptively determine the number of video packets and to improve efficient packet transmission and image quality on the receiving side.

단, 본 발명에서 대상으로 하는 RTP 패킷의 형태는 상기 도 2에 다수의 비디오 패킷을 하나의 RTP 패킷으로 작성할 수 있는 경우로 한정한다.However, the form of the RTP packet targeted in the present invention is limited to the case where a plurality of video packets can be prepared as one RTP packet in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 패킷 손실률을 고려하여 RTP 패킷에 포함되는 비디오 패킷의 개수를 설명하는 도면이다.5 is a diagram illustrating the number of video packets included in an RTP packet in consideration of a packet loss rate.

도 5에 도시된 바와 같이, RTCP(Real-time Transport Control Protocol)는 네크워크 상의 에러 상황에 대한 정보를 패킷 손실률(PLR : Packet Loss Rate)로 피드백(feedback)해 주며, 상기 정보를 이용하여 MPEG-4 부호화기로부터 받은 비디오 패킷으로 작성된 비트 스트림을 RTP 패킷으로 작성 시 하나의 RTP 패킷에 포함할 비디오 패킷의 개수를 상기 네트워크 상황에 적응적으로 조절할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 5, the RTCP (Real-time Transport Control Protocol) feeds back information on an error condition on a network at a packet loss rate (PLR), and uses the MPEG- The number of video packets to be included in one RTP packet can be adaptively adjusted according to the network situation when the bit stream created from the video packet received from the 4 encoder is generated as an RTP packet.

도 5에 도시된 그래프는 하나의 비디오 패킷의 길이를 결정하는 임계값이 100 바이트(byte)라고 했을 때, 패킷 손실률에 따른 RTP 패킷에 포함되는 비디오 패킷의 개수를 나타내고 있다. The graph shown in FIG. 5 shows the number of video packets included in the RTP packet according to the packet loss rate when the threshold for determining the length of one video packet is 100 bytes.

최대 전송 가능한 패킷의 크기를 1500 byte로 가정할 때, IP헤더, UDP헤더 그리고 RTP 헤더의 40 바이트를 제외한 1460바이트가 MPEG-4 영상 데이터 비트 스트림이 들어갈 수 있는 최대 길이이다. Assuming the maximum transmittable packet size is 1500 bytes, 1460 bytes excluding 40 bytes of the IP header, UDP header, and RTP header are the maximum lengths of the MPEG-4 video data bit stream.

하나의 비디오 패킷 길이는 작성될 때마다 조금씩 차이가 있으나 임계값 100바이트 보다는 작으므로, 하나의 비디오 패킷의 길이를 100바이트로 가정할 경우, 상기 1460바이트에 들어갈 수 있는 최대 비디오 패킷 개수는 14개가 된다.The length of one video packet is slightly different each time it is created. However, since the length of one video packet is 100 bytes, the maximum number of video packets that can fit in the 1460 bytes is 14. do.

따라서, 에러가 없는 상황일 경우는 하나의 RTP 패킷에 14개의 비디오 패킷을 모두 실어보냄으로써 패킷 헤더 작성을 위한 비트 절약 및 코딩 오버헤드를 줄일 수 있고 전체 가능한 패킷 크기를 최대한 활용할 수 있다. Therefore, in an error-free situation, by loading all 14 video packets in one RTP packet, it is possible to reduce bit saving and coding overhead for packet header creation and to make full use of the total possible packet size.

이에, 패킷 손실률이 증가하게 되면 하나의 RTP 패킷에 포함되는 비디오 패킷의 개수를 순차적으로 줄여 나감으로써 패킷을 유실이 발생하더라도 잃어버리는 데이터량을 줄일 수 있는 것이다. Therefore, if the packet loss rate is increased, the number of video packets included in one RTP packet is sequentially reduced, thereby reducing the amount of data lost even if the packet is lost.

이를 통해 수신측에서 에러 은닉을 수행할 때, 화면에서 소실되는 데이터량을 감소시킴으로써 은닉을 위한 참조 영상이 확대되어 이에 의한 영상 품질의 향상을 기할 수 있다. When the error concealment is performed by the receiver, the reference image for concealment is enlarged by reducing the amount of data lost on the screen, thereby improving image quality.

도 6은 본 발명에 의한 패킷 손실률을 고려한 RTP 패킷화 방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an RTP packetization method in consideration of the packet loss rate according to the present invention.

즉, 이는 MPEG-4 비주얼 비트 스트림을 위한 RTP 패킷 작성시 하나의 RTP 패킷에 여러 개의 비디오 패킷을 담을 경우 패킷 손실률을 고려하여 작성하는 방법을 설명한다. That is, this describes a method of preparing the RTP packet for the MPEG-4 visual bit stream in consideration of the packet loss rate when several video packets are contained in one RTP packet.

도 6을 참조하면, 먼저 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 최대 비디오 패킷의 개수(Max_Video Packet_Number)을 계산한다.(ST 600)Referring to FIG. 6, first, the maximum number of video packets Max_Video Packet_Number that can be included in one RTP packet is calculated. (ST 600)

이는 MPEG-4 비트 스트림의 최대 크기(Max_Stream_Size) - 비디오 패킷 작성시 임계값(Video Packet Threshold)으로 계산된다.This is calculated as the maximum size of the MPEG-4 bit stream (Max_Stream_Size)-Video Packet Threshold.

즉, 이를 식으로 나타내면 Max_VP_Num = Max_Stream_Size - VP_Threshold 이 된다.다음으로 패킷 손실률(PLR)에 따라서 상기 계산된 최대 비디오 패킷의 개수를 적절하게 줄인다.(ST 610) In other words, it is expressed as an expression Max_VP_Num = Max_Stream_Size-VP_Threshold. Next, according to the packet loss rate (PLR), the calculated maximum number of video packets is appropriately reduced. (ST 610)

이 때, 상기 패킷 손실률은 네크워크 상의 에러 상황에 대한 정보를 나타내는 것으로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 통해 피드백된다.At this time, the packet loss rate indicates information on an error condition on the network and is fed back through a Real-time Transport Control Protocol (RTCP).

즉, 피드백되는 패킷 손실률 정보를 반영하여 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 비디오 패킷의 수를 조절하게 되는데, 상기 비디오 패킷 수의 조절은 사용자에 따라 다양하게 계산될 수 있다.That is, the number of video packets that can be included in one RTP packet is adjusted by reflecting feedback packet loss rate information. The adjustment of the number of video packets can be variously calculated according to a user.

하나의 실시예로서 도 6에서는 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)를 앞서 계산된 최대 비디오 패킷의 수에서 상기 패킷 손실률을 10으로 나눈 값(PLR/10) + 패킷 손실률에 따른 가중치(weighting value according to PLR)를 더 빼도록 계산하였다. As an embodiment, in FIG. 6, the number of video packets (VP_Num_in_One_RTP packet) that can be included in the one RTP packet is divided by the packet loss rate by 10 from the maximum number of video packets previously calculated (PLR / 10) + It was calculated to further subtract the weighting value according to PLR.

즉, 이를 식으로 나타내면 VP_Num_in_One_RTP packet = Max_VP_Num - (PLR/10 + weighting value according to PLR)이 된다.That is, if this is expressed as an expression, VP_Num_in_One_RTP packet = Max_VP_Num-(PLR / 10 + weighting value according to PLR).

도 5의 경우 상기 가중치(weighting value)를 패킷 손실률이 20% 일 때부터 1씩 증가시킨 값일 때의 결과이다. In the case of FIG. 5, the weighting value is a value obtained by increasing the packet loss rate by one from 20%.

단, 상기 계산 식은 하나의 실시예에 불과하며, 상기 비디오 패킷 감소율 및 가중치는 좋은 영상 품질이 나오도록 실험적으로 결정할 수도 있다. However, the calculation formula is only one embodiment, and the video packet reduction rate and weight may be determined experimentally to obtain a good image quality.

다음으로 상기 PLR을 참조하여 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 비디오 패킷의 수가 계산되면, 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수가 상기 계산된 값과 비교하고,(ST 620) 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수가 큰 경우 계산된 비디오 패킷 개수 만큼의 비디오 패킷을 RTP 패킷에 포함시킨 후 UDP, IP 헤더를 작성 하여 RTP 패킷을 전송한다.(ST 630)Next, when the number of video packets that can be included in one RTP packet is calculated with reference to the PLR, the number of video packets included in the current RTP packet is compared with the calculated value (ST 620) and included in the current RTP packet. If the number of video packets is large, the video packets corresponding to the calculated number of video packets are included in the RTP packet, and then UDP and IP headers are prepared to transmit the RTP packets. (ST 630)

이와 같은 본 발명에 의하면, 무선인터넷을 이용한 VOD 서비스 시, 피드백된 패킷 손실률을 고려하여 적응적으로 하나의 RTP 패킷에 포함될 비디오 패킷 개수를 조절함으로써, 에러에 보다 강건한 비디오 전송을 보장하고, 패킷 손실로 인해 발생되는 화질 저하를 방지하고 효율적인 패킷 전송을 수행할 수 있게되는 장점이 있다. According to the present invention, in the VOD service using the wireless Internet, by adaptively adjusting the number of video packets to be included in one RTP packet in consideration of the feedback packet loss rate, to ensure more robust video transmission to the error, packet loss There is an advantage in that it is possible to prevent the deterioration of the image quality caused by and to perform efficient packet transmission.

도 1은 종래의 무선 인터넷을 이용한 VOD 서비스 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing a schematic configuration of a conventional VOD service system using the wireless Internet.

도 2는 MPEG-4 비주얼 비트 스트림의 RTP 패킷의 한 형태를 나타내는 도면.2 illustrates one form of an RTP packet in an MPEG-4 visual bit stream.

도 3은 종래의 일반적인 MPEG-4 비트 스트림의 비디오 패킷 구성을 나타내는 도면.3 is a diagram illustrating a video packet structure of a conventional general MPEG-4 bit stream.

도 4는 MPEG-4 비디오 패킷 유실 시 수신측의 에러 은닉 현상을 설명하는 도면.4 is a diagram illustrating an error concealment phenomenon at a receiving side when MPEG-4 video packet is lost.

도 5는 패킷 손실률을 고려하여 RTP 패킷에 포함되는 비디오 패킷의 개수를 설명하는 도면.5 is a diagram illustrating the number of video packets included in an RTP packet in consideration of a packet loss rate.

도 6은 본 발명에 의한 패킷 손실률을 고려한 RTP 패킷화 방법을 나타내는 순서도.6 is a flowchart illustrating a method of packetizing an RTP in consideration of the packet loss rate according to the present invention.

Claims (5)

하나의 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷에 포함시킬 수 있는 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)을 계산하는 단계와;Calculating a maximum number of video packets Max_VP_Number that can be included in one real time transport protocol (RTP) packet; 패킷 손실률(PLR)를 참조하여 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)를 계산하는 단계와;Calculating an appropriate number of video packets VP_Num_in_One_RTP packets that can be included in one RTP packet with reference to a packet loss rate (PLR); 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수와 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수를 비교하는 단계와;Comparing the number of video packets included in a current RTP packet with an appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet; 상기 현재 RTP 패킷에 포함된 비디오 패킷의 수가 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 적절한 비디오 패킷의 수보다 큰 경우 상기 계산된 비디오 패킷 개수만큼의 비디오 패킷을 RTP 패킷에 포함시킨 후 UDP, IP 헤더를 작성하여 RTP 패킷을 전송하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법.If the number of video packets included in the current RTP packet is larger than the appropriate number of video packets that can be included in the one RTP packet, UDP, IP headers are included after including the calculated video packets in the RTP packet. Real-time transmission protocol packetization method considering the packet loss rate, characterized in that it comprises the step of transmitting the RTP packet by writing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패킷 손실률(PLR)은 네크워크 상의 에러 상황에 대한 정보를 나타내는 것으로 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP)을 통해 피드백 됨을 특징으로 하는 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법.The packet loss rate (PLR) indicates information on an error condition on a network and is fed back through a real time transmission control protocol (RTCP). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)는 비트 스트림의 최대 크기(Max_Stream_Size)에서 비디오 패킷 작성시 임계값(Video Packet Threshold)을 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 하는 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법.The maximum number of video packets Max_VP_Number is determined by subtracting the video packet threshold from the maximum size of the bit stream Max_Stream_Size, which is the packet loss rate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나의 RTP 패킷에 포함시킬 수 있는 비디오 패킷의 수(VP_Num_in_One_RTP packet)는 상기 최대 비디오 패킷의 개수(Max_VP_Number)에서 상기 패킷 손실률을 10으로 나눈 값(PLR/10) + 패킷 손실률에 따른 가중치(weighting value according to PLR)를 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 하는 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법.The number of video packets (VP_Num_in_One_RTP packet) that can be included in the one RTP packet is weighting according to the packet loss rate divided by 10 from the maximum number of video packets Max_VP_Number (PLR / 10) + packet loss rate. Real time transport protocol packetization method considering packet loss rate, which is determined by subtracting value according to PLR). 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 가중치(weighting value)는 패킷 손실률이 20% 일 때부터 1 씩 증가시킨 값임을 특징으로 하는 패킷 손실률을 고려한 실시간 전송 프로토콜 패킷화 방법.The weighting value is a real-time transport protocol packetization method in consideration of the packet loss rate, characterized in that the value is increased by 1 since the packet loss rate is 20%.
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KR100739320B1 (en) * 2000-12-15 2007-07-12 주식회사 케이티 Method and Apparatus for the RTP Send Payload Handler to Send Video Stream

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