KR100755789B1 - 휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치 - Google Patents

휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 화상통화 시작 이벤트가 감지될 시, 화상통화 상대 단말로부터 수신되는 모든 영상 프레임들을 복호하는 과정과, 상기 상대 단말로부터 수신되는 영상 프레임들이 버퍼에 누적되는지 검사하는 과정과, 상기 버퍼에 영상 프레임들이 누적될 시, 상기 복호한 영상 프레임들 중 일부 영상 프레임들만을 선택하여 디스플레이하는 과정을 포함하여, 수신된 영상 프레임을 모두 복호한 후 일부 영상 프레임만을 선택적으로 디스플레이함으로써, 영상 프레임의 처리가 지연되는 문제점을 해결하고 영상 디코더의 CPU(Central Processing Unit) 점유율을 안정화시킬 수 있다.
화상통화, 프레임, 누적, 지연, 처리지연

Description

휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO TELEPHONY IN PORTABLE TERMINAL}
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 단말기에서 수신되는 영상 프레임의 처리 장치 및 그래프를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 휴대용 단말기에서 수신되는 영상 프레임이 누적되는 경우의 수신 영상 프레임 처리 장치 및 그래프를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 구성 장치를 도시하는 도면, 및
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 화상통화 중 영상 프레임이 누적될 경우, 누적된 영상 프레임을 처리하는 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 상기 화상통화 중 수신되는 영상 프레임이 누적 저장될 경우, 상기 누적 저장된 영상 프레임들을 선택적으로 디스플레이하여 상기 영상 프레임의 처리 지연을 방지하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
3세대 이동통신 시스템으로서 적용되는 IMT(International Mobile Telecommunications)-2000 시스템은 전세계 무선 통화망을 구축하여 불특정한 다수인으로 하여금 휴대폰을 통해 전세계적으로 무선통화를 수행할 수 있도록 하는 시스템이다. 상기 IMT-2000, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 등과 같은 이동통신망 기반의 비동기 무선통신 시스템(WCDMA:Wideband CDMA Mobile System)은 고속의 데이터 전송에 적합하여 사용자에게 음성 통화뿐만 아니라 인터넷 서비스(Internet Service) 및 화상통화 서비스 등과 같은 파일(File)과 영상 서비스까지 제공하고 있다.
일반적으로, 휴대용 단말기는 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 버퍼(101)에 하나의 영상 프레임(110)이 수신된 후, 다음 영상 프레임이 추가로 수신되기 전에 디코더(103)에서 상기 수신된 영상 프레임(110)을 복호하고 표시부(105)에서 디스플레이함으로써, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 최대 프레임 복호 및 디스플레이 시간 이내에 수신된 영상 프레임을 하나씩 처리하여 실시간으로 화상통화 서비스를 제공한다.
하지만, 실제로 휴대용 단말기 내 모뎀의 수신율 및 CRC 에러로 인해 버려지는 데이터가 발생하게 되고, DPRAM(Dual Port RAM)의 업링크(uplink) 및 다운링크(downlink)의 실시간 동작으로 인해 상기 휴대용 단말기에 화상통화 상대 단말기의 프레임율과 같은 비율로 영상 프레임이 저장 및 처리되지 않기 때문에, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 수신 프레임을 임시 저장하는 버퍼(201)에 상기 수신된 영상 프 레임이 누적되어 저장되게 된다.
또한, 상기 수신된 영상 데이터를 실시간으로 제어 및 처리하기 위해서는 고속의 프로세서를 사용해야 하지만, 비용 문제로 인하여 종래의 대부분의 휴대용 단말기는 상기 고속의 프로세서를 사용하지 못하고 있다. 이에 따라, 종래의 휴대용 단말기는 수신된 영상 프레임을 제대로 복호 및 디스플레이하지 못하여 프레임의 처리 지연 발생 및 누적 지연 등의 문제를 발생시키게 된다. 예를 들어, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼(201)에 두 개 이상의 프레임들이 누적(207)된 경우, 상기 디코더(103)가 하나의 프레임을 복호하고 디스플레이할 시간에 상기 누적된 두 개 이상의 프레임들(207)을 복호하고 디스플레이하여 본래보다 디스플레이가 너무 빨라지는 문제를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 디코더(103)가 상기 하나의 프레임을 복호하고 디스플레이할 시간에 하나의 프레임도 처리하지 못하여 버퍼에 프레임이 계속해서 누적됨으로써, 계속된 처리 지연을 발생시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 수신되는 영상 프레임의 수는 상황에 따라 가변적으로 변하고, 상기 영상 디코더와 표시부에서의 프레임 처리 시간 또한 CPU(Central Processing Unit) 점유 상황에 따라 가변적으로 변하게 됨에 따라, 결국에는 프레임의 계속적인 처리 지연으로 인해 디스플레이가 지연되는 문제점이 발생한다. 또한. 상기 처리 지연은 음성 데이터와 영상 데이터의 동기를 불일치시키게 되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 화상통화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 화상통화 시, 수신되는 영상 프레임들을 선택적으로 디스플레이하여 프레임 처리 시간을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 화상통화 시, 수신되는 프레임들을 선택적으로 디스플레이하여 영상 디코더 및 표시부를 안정화시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 화상통화 방법은, 화상통화 상대 단말로부터 수신되는 모든 영상 프레임들을 복호하는 과정과, 상기 상대 단말로부터 수신되는 영상 프레임들이 버퍼에 누적되는지 검사하는 과정과, 상기 버퍼에 영상 프레임들이 누적될 시, 상기 복호한 영상 프레임들 중 일부 영상 프레임들만을 선택하여 디스플레이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 화상통화 장치는, 버퍼에 상대 단말기로부터 수신되는 영상 프레임들이 누적되는지 검사하고, 상기 누적된 영상 프레임들을 복호한 후, 프레임 결정부에서 결정된 수에 따라 상기 복호된 영상 프레임들을 선택적으로 출력하는 영상처리부와, 상기 영상 프레임들이 누적 저장될 시, 화상통화 시스템 자원을 측정하여 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수를 결정하는 상기 프레임 결정부와, 상기 영상처리부로부터 입력되는 상기 영상 프레임들을 디스플레이하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명에서는 휴대용 단말기에서 상기 화상통화 중 수신되는 영상 프레임이 누적 저장될 경우, 상기 누적 저장된 영상 프레임들 중 일부 영상 프레임들만을 선택적으로 디스플레이하여 상기 영상 프레임의 처리 지연을 방지하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 구성 장치를 도시하고 있다. 여기서, 상기 휴대용 단말기는 제어부(300), 카메라(302), 영상처리부(304), 프레임 결정부(306), 표시부(308), 통신모듈(310), 음성처리부(312), 스피커(314), 마이크(316)을 포함하여 구성된다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 제어부(300)는 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 본 발명에 따라 화상통화 이벤트가 발생될 시, 상기 통신모듈(310)로부터 영상신호와 초당 프레임율(FRremote)을 입력받고, 상기 입력되는 영상신호를 상기 영상처리부(304)로 출력하고, 상기 입력되는 초당 프레임율(FRremote)을 상기 프레임 결정부(306)로 출력한다.
상기 카메라(302)는 영상 촬영시에 감지되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 카메라 센서와, 상기 카메라 센서로부터 촬영되는 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호처리부를 구비하며, 상기 디지털 데이터로 변환된 영상신호를 상기 영상처리부(304)로 출력한다.
상기 영상처리부(304)는 영상 코덱(CODEC: Coder-Decoder)이라고 칭하기도 하며, 상기 카메라(302)로부터 입력되는 영상신호를 설정된 방식으로 부호화하거나, 부호화된 프레임 영상데이터를 원래의 프레임 영상데이터로 복호화하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 카메라(302)에서 출력되는 영상신호를 프레임 단위로 처리하여 상기 표시부(308)의 특성 및 크기에 맞춰 출력하며, 상기 화상통화 시, 상기 제어부(300)에서 입력되는 영상신호를 원래의 영상 프레임으로 복호하여 상기 표시부(308)로 출력한다. 특히, 상기 영상처리부(304)는 영상신호를 임시 저장하기 위한 버퍼를 구비하고, 상기 제어부(300)에서 입력되는 영상신호, 즉, 화상통화 상대 단말기로부터 수신되는 영상 프레임들이 상기 버퍼에 누적되는지 여부를 감지하여 상기 버퍼에 영상 프레임들이 누적될 시, 상기 프레임 결정부(306)로 프레임들이 누적됨을 알리는 신호를 출력한다. 이후, 상기 프레임 결정부(306)로부터 스킵(skip)될 영상 프레임, 즉, 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수(NFskip)를 입력받아 상기 복호된 원래의 영상 프레임들 중에서 상기 스킵될 영상 프레임 수만큼의 프레임들을 균일하게 선택한 후, 상기 선택된 프레임 이외의 프레임들만을 상기 표시부(308)로 출력한다.
상기 프레임 결정부(306)는 상기 제어부(300)로부터 화상통화 상대 단말기의 초당 프레임율(FRremote)이 입력될 때마다 1초를 상기 초당 프레임율로 나눔(1sec/FRremote)으로써, 하나의 영상 프레임을 처리해야 하는 최대 시간(Tprocess _ max)을 산출한다. 또한, 본 발명에 따라 화상통화 이벤트가 발생될 시, 상기 영상 처리부(304)에서 하나의 프레임이 복호되는데 걸리는 평균 시간(Tdec)을 측정하며, 상기 복호된 하나의 프레임이 디스플레이되는데 걸리는 평균 시간(Tdisp)을 측정한다. 이후, 상기 영상처리부(304)로부터 프레임 누적을 알리는 신호가 입력될 시, 현재 상기 영상처리부(304)의 버퍼에 누적 저장된 영상 프레임들의 수(NFdec)를 측정한 후, 현재 상기 누적 저장된 영상 프레임들을 모두 처리하는데 걸리는 시간(NFdec×(Tdec+Tdisp))을 산출하여 하나의 영상 프레임을 처리하는 시간보다 추가로 걸리는 시간, 즉, 초과 처리 시간(Tover = NFdec×(Tdec+Tdisp)-Tprocess _ max)을 산출한다. 이후, 상기 초과 처리 시간을 상기 하나의 프레임이 디스플레이되는 평균 시간으로 나누어(Tover/Tdisp) 스킵(skip)될 영상 프레임, 즉, 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수(NFskip)를 산출하여 상기 영상 처리부(304)로 출력한다. 여기서, 상기 초과 처리 시 간(Tover)을 상기 누적 저장된 영상 프레임들의 처리 시(NFdec×(Tdec+Tdisp))간이 상기 하나의 영상 프레임 최대 처리 시간(Tprocess _ max)보다 얼마나 추가로 걸리는지로 계산하였으나, 상기 누적 저장된 영상 프레임들의 처리 시(NFdec×(Tdec+Tdisp))간이 상기 누적 저장된 영상 프레임들을 처리해야 하는 최대 시간(NFdec×Tprocess _ max)보다 얼마나 추가로 걸리는지로 계산할 수도 있을 것이다.
상기 표시부(308)는 상기 휴대용 단말기의 동작 중에 발생되는 상태 정보, 제한된 숫자의 문자들을 디스플레이한다. 특히, 상기 영상처리부(304)로부터 입력되는 영상 프레임을 디스플레이한다.
상기 통신모듈(310)은 안테나를 통해 입출력되는 데이터의 무선신호를 송수신 처리하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 송신인 경우, 송신할 데이터를 채널코딩(Channel coding) 및 확산(Spreading)한 기저대역 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 기능을 수행한다. 수신인 경우, 수신된 RF신호를 기저대역신호로 변환하고 상기 기저대역신호를 역 확산(De-spreading) 및 채널 복호(Channel de-coding)하여 데이터를 복원하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 화상통화 상대 단말기로부터 영상신호와 초당 프레임율(FRremote)을 수신하여 상기 제어부(300)로 제공한다. 여기서, 상기 초당 프레임율(FRremote)은 화상통화 중에 가변적으로 변하므로, 상기 초당 프레임율(FRremote) 값이 변할 때마다 상기 상대 단말기로부터 수신되어 상기 제어부(300)로 제공된다.
상기 음성처리부(312)는 음성 코덱이라고 칭하기도 하며, 상기 마이크(316) 및 스피커(314)를 통해 음성신호의 입출력처리를 행하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 제어부(300)에서 제공되는 PCM(Pulse Code Modulation)데이터를 아날로그 음성신호로 변환하여 상기 스피커(314)를 통해 송출하고, 상기 마이크(316)로부터 인가되는 음성신호를 PCM데이터로 변환하여 상기 제어부(300)로 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 화상통화 중 영상 프레임이 누적될 경우, 누적된 영상 프레임을 처리하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 휴대용 단말기는 401단계에서 화상통화가 시작되는지 감지한다. 상기 화상통화가 시작될 시, 상기 휴대용 단말기는 403단계에서 수신되는 영상 프레임을 복호하여 디스플레이하고, 화상통화 시스템의 자원을 측정한다. 여기서, 상기 화상통화 시스템 자원은, 상대 단말기의 초당 프레임율(FRremote), 하나의 영상 프레임을 처리해야 하는 최대 시간(Tprocess _ max), 하나의 프레임이 복호되는데 걸리는 평균 시간(Tdec), 하나의 프레임이 디스플레이되는데 걸리는 평균 시간(Tdisp)을 의미한다. 여기서, 상기 하나의 영상 프레임을 처리해야 하는 최대 시간(Tprocess _ max)은 1초를 상기 초당 프레임율(FRremote)로 나누어 구할 수 있다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 405단계에서 영상 프레임을 임시 저장하는 버퍼에 상기 상대 단말기로부터 수신되는 영상 프레임들이 누적 저장되는지 검사한다. 만일, 상기 버퍼에 상기 영상 프레임들이 누적 저장되지 않을 시, 상기 휴대용 단 말기는 상기 403단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다.
반면, 상기 버퍼에 상기 영상 프레임들이 누적 저장될 시, 상기 휴대용 단말기는 407단계에서 상기 누적 저장된 영상 프레임들을 모두 복호하면서, 상기 버퍼에 누적 저장된 영상 프레임들의 수를 측정하고 상기 측정한 화상통화 시스템 자원을 이용하여 표시부(308)에 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수(NFskip)를 결정한다. 여기서, 상기 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수(NFskip)는 상기 현재 누적 저장된 영상 프레임들을 모두 처리하는데 걸리는 시간(NFdec×(Tdec+Tdisp))이 상기 하나의 영상 프레임을 처리하는 최대 시간(Tprocess _ max)보다 얼마나 많이 걸리는지 나타내는 초과 처리 시간(Tover = NFdec×(Tdec+Tdisp)-Tprocess _ max)을 산출하고, 상기 산출된 초과 처리 시간(Tover)을 상기 하나의 프레임이 디스플레이되는 평균 시간으로 나눔으로써(Tover/Tdisp) 구할 수 있다. 또한, 여기서 상기 영상 프레임들은 앞뒤 영상 프레임과 밀접한 상관 관계를 가짐으로써, 하나의 영상 프레임을 정확하게 복호하기 위해서는 앞 영상 프레임이 필요하기 때문에, 상기 수신되는 모든 프레임들은 상기 복호 절차를 수행해야 할 것이다.
상기 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수(NFskip)를 결정한 후, 상기 휴대용 단말기는 409단계에서 상기 복호된 영상 프레임들 중에서 상기 결정된 영상 프레임 수만큼의 영상 프레임들을 균일하게 선택한 후, 411단계로 진행하여 상기 복호된 영상 프레임들 중 상기 선택된 프레임들을 제외한 나머지 프레임들을 상기 표 시부(308)에 디스플레이한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 단말기에서 화상 통화 중 상대 단말기로부터 수신되는 영상 프레임의 처리가 지연될 시, 상기 영상 프레임을 선택적으로 디스플레이함으로써, 영상 프레임이 지연되는 문제점을 해결할 수 있고, 영상 디코더의 CPU(Central Processing Unit) 점유율을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 휴대용 단말기에서 화상통화 방법에 있어서,
    화상통화 상대 단말로부터 수신되는 모든 영상 프레임들을 복호하는 과정과,
    상기 상대 단말로부터 수신되는 영상 프레임들이 버퍼에 누적되는지 검사하는 과정과,
    상기 버퍼에 영상 프레임들이 누적될 시, 상기 복호한 영상 프레임들 중 일부 영상 프레임들만을 선택하여 디스플레이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화상통화 시작 이벤트가 감지될 시, 상기 일부 영상 프레임들을 선택하기 위한 화상통화 시스템의 자원을 측정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화상통화 시스템 자원은, 상대 단말기의 초당 프레임율, 하나의 프레임을 처리해야 하는 최대 시간, 하나의 프레임이 복호되는데 걸리는 평균 시간 및 하 나의 프레임이 디스플레이되는데 걸리는 평균 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 일부 영상 프레임들만을 선택하여 디스플레이하는 과정은,
    디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수를 결정하는 과정과,
    상기 복호한 영상 프레임들 중에서 상기 결정된 수만큼의 영상 프레임들을 균일하게 선택하는 과정과,
    상기 복호한 영상 프레임들 중에서 상기 선택된 영상 프레임들을 제외한 나머지 영상 프레임들을 디스플레이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수를 결정하는 과정은,
    상기 버퍼에 누적된 영상 프레임들을 모두 처리하는데 걸리는 시간을 산출하는 과정과,
    산출한 처리 시간에서 하나의 영상 프레임 최대 처리 시간을 뺄셈하여 초과 처리 시간을 산출하는 과정과,
    하나의 영상 프레임을 디스플레이하는 평균 시간으로 상기 초과 처리 시간을 나누어 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수를 결정하는 과정은,
    상기 버퍼에 누적된 영상 프레임들을 모두 처리하는데 걸리는 시간을 산출하는 과정과,
    산출한 처리 시간에서 상기 누적된 영상 프레임들의 최대 처리 시간을 뺄셈하여 초과 처리 시간을 산출하는 과정과,
    하나의 영상 프레임을 디스플레이하는 평균 시간으로 상기 초과 처리 시간을 나누어 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 누적된 영상 프레임들을 모두 처리하는데 걸리는 시간은, 하나의 프레임이 복호되는데 걸리는 평균 시간과 하나의 프레임이 디스플레이되는데 걸리는 평균 시간의 합에 상기 누적된 영상 프레임의 수를 곱하여 구하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 휴대용 단말기에서 화상통화 장치에 있어서,
    버퍼에 상대 단말기로부터 수신되는 영상 프레임들이 누적되는지 검사하고, 상기 누적된 영상 프레임들을 복호한 후, 프레임 결정부에서 결정된 수에 따라 상기 복호된 영상 프레임들을 선택적으로 출력하는 영상처리부와,
    상기 영상 프레임들이 누적 저장될 시, 화상통화 시스템 자원을 측정하여 디스플레이하지 않을 영상 프레임의 수를 결정하는 상기 프레임 결정부와,
    상기 영상처리부로부터 입력되는 상기 영상 프레임들을 디스플레이하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복호된 영상 프레임들의 선택적 출력은,
    상기 복호된 영상 프레임들 중 상기 프레임 결정부에서 결정된 수만큼의 영상 프레임들을 균일하게 선택하고, 상기 선택된 영상 프레임들을 제외한 나머지 프레임들을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 화상통화 시스템 자원은, 상대 단말기의 초당 프레임율, 하나의 프레임 을 처리해야 하는 최대 시간, 하나의 프레임이 복호되는데 걸리는 평균 시간 및 하나의 프레임이 디스플레이되는데 걸리는 평균 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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