KR101924183B1 - Multimedia transmission apparatus having genlock function - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원격 송신 장치가 원격 사이트에 위치하여 로컬 사이트에 위치하는 로컬 송신 장치와의 영상 동기화를 위한 젠락신호를 발생하고, 수신 장치가 오디오 동기클럭과 비디오 동기클럭으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치를 개시한다.A remote transmitting apparatus generates a genlock signal for video synchronization with a local transmitting apparatus located at a remote site and transmits a voice signal synchronized with an audio synchronizing clock and a video synchronizing clock, And outputting the Genlock function.

Description

젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치{MULTIMEDIA TRANSMISSION APPARATUS HAVING GENLOCK FUNCTION}[0001] MULTIMEDIA TRANSMISSION APPARATUS HAVING GENLOCK FUNCTION [0002]

본 발명은 멀티미디어 송수신 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 젠락 동기화 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multimedia transmission / reception apparatus, and more particularly, to a multimedia transmission / reception apparatus having a genlock synchronization function.

멀티디미디어 송수신 장치는 다수의 송신 장치 및 수신 장치를 포함한다. 송신 장치는 수신 장치로 영상신호원을 송신하고, 수신 장치는 다수의 송신 장치로부터 영상신호원을 수신하여 영상처리를 수행한다.A multi-media transmission / reception apparatus includes a plurality of transmission apparatuses and a reception apparatus. A transmitting apparatus transmits an image signal source to a receiving apparatus, and a receiving apparatus receives an image signal source from a plurality of transmitting apparatuses and performs image processing.

특허문헌은 MPEG-2 압축 비디오를 편집하는 방법에 관한 것으로서, 다수의 영상신호원들을 편집한다.The patent document relates to a method for editing MPEG-2 compressed video, and edits a plurality of video signal sources.

송신 장치는 스튜디오와 같은 로컬 사이트에 위치하는 영상 카메라, 비디오 카세트 레코드(VCR: Video Cassette Recorder) 또는 비디오 서버로 이루어진 로컬 송신 장치 및 원격 사이트에 위치하는 원격 카메라 또는 원격 비디오 카세트 레코드로 이루어진 원격 송신 장치를 포함한다.The transmitting apparatus may be a remote transmitting apparatus composed of a video camera located at a local site such as a studio, a local transmitting apparatus composed of a video cassette recorder (VCR) or a video server, and a remote camera located at the remote site or a remote video cassette record .

멀티미디어 송수신 장치는 수신 장치에서 다수의 영상신호원을 영상처리하기 위한 젠락신호를 생성하고, 로컬 송신 장치로 젠락신호를 제공하는 동기신호 발생장치를 더 포함한다.The multimedia transmission / reception device further includes a synchronization signal generation device for generating a genlock signal for image processing of a plurality of image signal sources in the reception device and providing a genlock signal to the local transmission device.

동기신호 발생장치는 각각의 로컬 송신 장치의 영상신호들 간의 동기를 일치시키기 위해 로컬 송신 장치로 젠락신호를 제공하고, 로컬 송신 장치는 젠락신호를 사용하여 영상신호원을 동기화시킨다.The synchronization signal generator provides a genlock signal to the local transmitter to synchronize the video signals of each local transmitter, and the local transmitter synchronizes the video signal source using the genlock signal.

원격 송신 장치는 원격 사이트에 위치하여 동기신호 발생장치의 젠락신호를 제공받을 수 없다. 수신 장치는 로컬 송신 장치로부터 동기화된 영상신호원과 원격 송신 장치로부터 동기화되지 않은 영상신호원을 수신하는 경우, 영상신호원들 간의 동기가 일치하지 않아 영상처리하기 어려운 문제점이 있다.The remote transmitting apparatus is located at the remote site and can not receive the genlock signal of the synchronizing signal generating apparatus. When the receiving apparatus receives the synchronized video signal source from the local transmitting apparatus and the unsynchronized video signal source from the remote transmitting apparatus, there is a problem that the video signals are not synchronized with each other and the image processing is difficult.

상기 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 원격 송신 장치와 수신 장치 사이에 배치되는 프레임 동기장치를 사용하였다. 젠락 동기가 되어있는 프레임 동기장치는 원격 송신 장치로부터 영상신호원을 수신하고, 입력 영상신호를 비디오 프레임 버퍼에 저장하고, 출력 클럭과 수평 및 수직동기신호에 따라 영상신호를 출력한다.In order to solve the above problems, a frame synchronizing apparatus, which is disposed between a remote transmitting apparatus and a receiving apparatus, has been used. The genlock synchronous frame synchronizer receives an image signal from a remote transmitter, stores the input image signal in a video frame buffer, and outputs the image signal according to the output clock and the horizontal and vertical synchronizing signals.

그러나 프레임 동기장치는 입출력 클럭이 동기화되지 않는 서로 다른 클럭을 사용하기 때문에 비디오 프레임 버퍼가 입출력 클럭 오실레이터의 오차와 지터에 의해 오버플로우 또는 언더플로우 현상이 발생할 수 있고, 오버플로우에 의한 스킵 또는 언더플로우에 의한 프레임 중복이 발생하여 저더링(juddering) 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.However, since the frame synchronizer uses different clocks for which the input and output clocks are not synchronized, an overflow or an underflow phenomenon may occur due to the error and jitter of the input / output clock oscillator and the skip or underflow There is a problem that juddering phenomenon may occur due to occurrence of frame redundancy due to the frame.

한국공개특허 제10-2005-0085827Korean Patent Publication No. 10-2005-0085827

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 원거리 전송에서 사용하는 영상 코덱과 패킷화 과정에 젠락신호를 이용한 영상 동기화 기능이 구현되는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a multimedia transmitter / receiver having a genlock function in which an image codec used in long distance transmission and an image synchronization function using a Genlock signal in a packetization process are implemented.

본 발명은 샘플링 클럭과 주기가 설정된 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷을 생성하여 단위 시간당 동기 타임스탬프의 수를 보완하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치를 제공한다.The present invention provides a multimedia transmission and reception apparatus having a Genlock function that generates RTP packets including a sampling clock and an additional time stamp with a period set to compensate for the number of synchronous time stamps per unit time.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치는, 음성신호와 영상신호 기반의 A/V ES(Element Stream)을 포함하여 RTP 패킷을 생성하는 송신 장치 및 RTP 패킷을 수신하는 수신 장치를 포함한다. 상기 송신 장치는 원격 사이트에 위치하는 원격 송신 장치와 로컬 사이트에 위치하는 로컬 수신 장치를 포함하고, 상기 원격 송신 장치는 젠락신호와 영상신호의 클럭을 선택하여 동기클럭을 생성하고, 동기클럭 기반의 동기 타임스탬프를 더 포함하여 RTP 패킷을 생성하며, 상기 수신 장치는 RTP 패킷을 A/V ES와 동기 타임스탬프의 제어신호로 변환하고, 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력하며, 상기 원격 송신 장치가 로컬 송신 장치와의 영상 동기화를 위한 젠락신호를 발생하고, 수신 장치가 오디오 동기클럭과 비디오 동기클럭으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multimedia transmission / reception apparatus having a genlock function, including: a transmitter for generating an RTP packet including an A / V ES (Element Stream) Receiving apparatus. Wherein the transmitting apparatus includes a remote transmitting apparatus located at a remote site and a local receiving apparatus located at a local site, wherein the remote transmitting apparatus generates a synchronous clock by selecting a clock of a genlock signal and a video signal, Wherein the receiving apparatus converts the RTP packet into a control signal of A / V ES and a synchronous time stamp, receives a control signal, and outputs a synchronous clock, A Genlock signal for video synchronization with a local transmission device is generated and a reception device outputs a video signal and a voice signal synchronized with an audio synchronization clock and a video synchronization clock.

상기 원격 송신 장치는 음성신호와 영상신호를 압축하여 A/V ES(Element Stream)으로 인코딩하는 인코더; 상기 젠락신호를 발생하는 젠락신호 발생부; 상기 젠락신호와 영상신호의 클럭을 선택하여 동기클럭을 생성하는 송신 PLL부; 상기 A/V ES 와 동기클럭 기반의 동기 타임스탬프를 포함하여 RTP 패킷을 생성하는 RTP 패킷 생성부 및 유무선 IP 데이터망을 통하여 RTP 패킷을 수신 장치로 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The remote transmission apparatus includes an encoder for compressing a voice signal and a video signal and encoding the voice signal and the video signal into an A / V ES (Element Stream); A genlock signal generator for generating the genlock signal; A transmission PLL unit for generating a synchronous clock by selecting the clock of the genlock signal and the video signal; An RTP packet generator for generating an RTP packet including a synchronization timestamp based on the A / V ES and a synchronous clock, and a transmitter for transmitting the RTP packet to the receiver through the wired / wireless IP data network .

상기 RTP 패킷 생성부는 헤더확장과 유료부하 부분이 제거되고, 샘플링 클럭과 주기가 설정된 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷을 생성하고, 상기 수신 장치는 동기 타임스탬프의 전송지연이 발생하면 추가 타임스탬프를 동기클럭으로 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The RTP packet generating unit generates an RTP packet including a header extension and a payload portion, an additional time stamp in which a sampling clock and a period are set, and the receiving apparatus generates an additional time stamp when a transmission delay of a synchronous time stamp occurs And is used as a synchronous clock.

상기 RTP 패킷 생성부는 영상신호에 대한 동기 타임스탬프의 클럭과 동일하게 추가 타임스탬프의 클럭을 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.The RTP packet generator may set a clock having an additional time stamp equal to a clock of a synchronization time stamp for a video signal.

상기 RTP 패킷화부는 영상 프레임율, 전송 에러율 및 수신 PLL부의 상태 중 하나 이상을 고려하여 추가 타임스탬프의 주기를 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.The RTP packetizing unit sets a period of the additional time stamp considering at least one of the image frame rate, the transmission error rate, and the state of the reception PLL unit.

상기 수신 장치는 상기 RTP 패킷을 수신하는 수신부; 상기 RTP 패킷을 A/V ES와 동기 타임스탬프의 제어신호로 변환하는 RTP 패킷 캡슐제거부; 상기 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력하는 수신 PLL부; 상기 A/V ES와 동기클럭을 통하여 버스트 음성신호와 버스트 영상신호로 변환하는 디코더 및 상기 버스트 음성신호와 버스트 영상신호를 프레임 단위로 저장하고, 동기클럭을 사용하여 연속적으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하는 출력 프레임 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The receiving apparatus comprising: a receiving unit for receiving the RTP packet; An RTP packet encapsuler for converting the RTP packet into a control signal of A / V ES and a synchronous time stamp; A receiving PLL unit receiving the control signal and outputting a synchronizing clock; A decoder for converting the burst audio signal and the burst video signal into a burst audio signal and a burst video signal through the A / V ES and a synchronous clock, And an output frame buffer for outputting a signal.

본 발명은 영상 코덱과 패킷화 과정에 젠락신호를 이용한 영상 동기화 기능이 구현되어 부가적인 프레임 동기장치가 불필요하고, 프레임 동기장치에서 입출력 클럭의 차이에 의해 발생하는 저더링을 제거할 수 있다.The present invention realizes an image synchronization function using a genlock signal in an image codec and a packetization process, eliminating the need for an additional frame synchronization device and eliminating the reduction caused by a difference between input and output clocks in a frame synchronization device.

본 발명은 전송오류로 인한 전송지연이 발생하면 추가 타임스탬프를 동기클럭으로 사용하여 전송오류로 인한 지터 발생을 감소시킬 수 있다.In the present invention, when a transmission delay due to a transmission error occurs, an additional time stamp may be used as a synchronous clock to reduce jitter due to transmission errors.

도 1은 본 발명의 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 송신 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 송신 PLL부를 도시한 블록도이다.
도 4는 동기 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷의 구조를 도시한 것이다.
도 5는 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷의 구조를 도시한 것이다.
도 6은 동기 타임스탬프와 추가 타임스탬프의 샘플링 클럭 및 주기가 설정되는 예를 도시한 것이다.
도 7은 추가 타임스탬프의 전송에러가 발생하는 예를 도시한 것이다.
도 8은 비디오 타임스탬프와 추가 타임스탬프의 전송에러가 발생하는 예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 수신 장치를 도시한 블록도이다.
도 10은 수신 장치에서 스위칭 영상처리를 수행하는 예를 도시한 것이다.
도 11은 도 9의 수신 PLL부를 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a multimedia transmitter / receiver having a Genlock function according to the present invention.
2 is a block diagram showing a transmitting apparatus of the present invention.
3 is a block diagram showing the transmission PLL unit of FIG.
4 shows a structure of an RTP packet including a synchronous time stamp.
FIG. 5 shows the structure of an RTP packet including an additional time stamp.
FIG. 6 shows an example in which a synchronous time stamp and a sampling clock and period of an additional time stamp are set.
FIG. 7 shows an example in which a transmission error of an additional time stamp occurs.
FIG. 8 shows an example in which a transmission error of a video time stamp and an additional time stamp occurs.
9 is a block diagram showing a receiving apparatus according to the present invention.
10 illustrates an example of performing switching image processing in a receiving apparatus.
11 is a block diagram showing the reception PLL unit of FIG.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.

도 1은 본 발명의 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치를 도시한 블록도로서, 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)를 포함한다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a multimedia transmission and reception apparatus having a Genlock function according to the present invention, including a transmission apparatus 100 and a reception apparatus 200.

송신 장치(100)는 로컬 사이트에 위치하는 로컬 송신 장치(100a) 및 원격 사이트에 위치하는 원격 송신 장치(100b)를 포함한다.The transmitting apparatus 100 includes a local transmitting apparatus 100a located at a local site and a remote transmitting apparatus 100b located at a remote site.

멀티미디어 송수신 장치는 수신 장치(200)에서 다수의 영상신호원을 영상처리하기 위한 젠락신호를 생성하는 동기신호 발생장치(10)를 더 포함한다.The multimedia transmission / reception apparatus further includes a synchronization signal generation apparatus 10 for generating a genlock signal for image processing of a plurality of image signal sources in the reception apparatus 200.

동기신호 발생장치(10)는 각각의 로컬 송신 장치(100a)의 영상신호들 간의 동기를 일치시키기 위해 로컬 송신 장치(100a)로 젠락신호를 제공하고, 로컬 송신 장치(100a)는 젠락신호를 사용하여 영상신호원을 동기화시킨다.The synchronous signal generating apparatus 10 provides a genlock signal to the local transmitting apparatus 100a to synchronize the video signals of the respective local transmitting apparatuses 100a and the local transmitting apparatus 100a uses the genlock signal Thereby synchronizing the image signal source.

원격 송신 장치(100b)는 원격 사이트에 위치하여 동기신호 발생장치(10)의 젠락신호를 제공받을 수 없으므로, 영상 코덱과 패킷화 과정에서 젠락신호를 이용한 영상 동기화 기능이 구현되는 것을 특징으로 한다.Since the remote transmitting apparatus 100b is located at a remote site and can not receive the genlock signal of the synchronizing signal generating apparatus 10, the image synchronizing function using the genlock signal is implemented in the image codec and the packetizing process.

도 2는 본 발명의 송신 장치를 도시한 블록도로서, 송신 장치(100)는 원격 카메라로부터 음성신호와 영상신호를 입력받거나, 원격 카메라를 포함하는 원격 송신 장치(100b)이다.2 is a block diagram showing a transmitting apparatus of the present invention. The transmitting apparatus 100 is a remote transmitting apparatus 100b that receives a voice signal and a video signal from a remote camera, or includes a remote camera.

송신 장치(100)는 음성신호와 영상신호 기반의 A/V ES(Element Stream)을 포함하여 RTP 패킷을 생성하고, 수신 장치(200)는 RTP 패킷을 수신한다.The transmitting apparatus 100 generates an RTP packet including an audio signal and an A / V ES (Element Stream) based on a video signal, and the receiving apparatus 200 receives the RTP packet.

송신 장치(100)는 인코더(110), 젠락신호 발생부(120), 송신 PLL부(130), RTP 패킷 생성부(140) 및 송신부(150)를 포함한다.The transmission apparatus 100 includes an encoder 110, a genlock signal generator 120, a transmission PLL unit 130, an RTP packet generator 140, and a transmitter 150.

인코더(110)는 음성신호와 영상신호를 압축하여 A/V ES으로 인코딩하는 것으로서, 영상신호를 압축하여 비디오 ES로 인코딩하는 비디오 인코더(111) 및 음성신호를 압축하여 오디오 ES로 인코딩하는 오디오 인코더(112)를 포함한다.The encoder 110 compresses the audio signal and the video signal and encodes the audio signal and the video signal into A / V ES. The encoder 110 encodes the video signal and encodes the video signal into a video ES and an audio encoder (112).

젠락신호 발생부(120)는 GPS 수신기(미도시)로부터 10MHz의 클럭을 제공받아 젠락신호를 발생한다.The genlock signal generator 120 receives a clock of 10 MHz from a GPS receiver (not shown) and generates a genlock signal.

젠락(genlock) 신호는 여러 종류의 영상신호원들을 동시에 취급할 때 영상신호원들을 프레임 단위로 처리하기 위해 영상신호원들을 동기화하는데 사용되는 신호로서, 영상신호의 동기와 관련된 H_sync, V_sync, F_sync 및 Pix_clk를 포함하고, 음성신호의 동기와 관련된 M_clk 및 W_sig를 포함한다. 젠락신호 발생부(120)는 각각의 동기신호를 분리하기 위한 클럭신호 분리기(미도시)를 포함한다.A genlock signal is a signal used to synchronize the image signal sources to process the image signal sources in units of frames when the image signal sources are handled at the same time. The genlock signal includes H_sync, V_sync, F_sync, Pix_clk, and includes M_clk and W_sig related to the synchronization of the audio signal. The genlock signal generator 120 includes a clock signal separator (not shown) for separating the respective sync signals.

도 3은 도 2의 송신 PLL부를 도시한 블록도이다. 송신 PLL부(130)는 2개 신호의 위상을 비교하여 위상차에 비례하는 전압을 출력하는 회로로서, 젠락신호와 영상신호의 클럭을 선택하여 동기클럭을 생성한다. 송신 PLL부(130)는 위상 검출기(131), 루프 필터(132), 오실레이터(133), N 분주기(134), R 분주기(136) 및 계수기(137)를 포함한다.3 is a block diagram showing the transmission PLL unit of FIG. The transmission PLL unit 130 compares the phases of two signals and outputs a voltage proportional to the phase difference. The transmission PLL unit 130 generates a synchronous clock by selecting a clock of a genlock signal and a video signal. The transmission PLL unit 130 includes a phase detector 131, a loop filter 132, an oscillator 133, an N-divider 134, an R-divider 136 and a counter 137.

위상 검출기(131)는 입력신호와 출력신호 간의 위상차를 검출하고, 루프 필터(132)는 위상 검출기(131)로부터 입력되는 에러신호를 걸러내고, 피드백 루프를 보상하기 위해 사용되는 필터이다.The phase detector 131 detects a phase difference between the input signal and the output signal, and the loop filter 132 is a filter used to filter the error signal input from the phase detector 131 and compensate the feedback loop.

오실레이터(133)는 VCXO(Voltage Controlled Cristal oscillator)로서 위상차에 비례하는 전압을 출력하고, N 분주기(134)는 오실레이터(133)의 출력신호를 N배 분주하는 기능을 수행한다. N값은 젠락 클럭신호 또는 영상 클럭신호의 클럭 주파수값과 오실레이터(133)의 발진 중심 주파수값에 따라 결정된다.The oscillator 133 outputs a voltage proportional to the phase difference as a VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator), and the N-divider 134 functions to divide the output signal of the oscillator 133 N times. The N value is determined according to the clock frequency value of the genlock clock signal or the image clock signal and the oscillation center frequency value of the oscillator 133. [

R 분주기(136)는 오실레이터(133)의 출력신호를 R배 분주하는 기능을 수행하고, 계수기(137)는 32bit 카운터로서 입력클럭에 대응하여 1씩 증가하는 기능을 수행한다.The R divider 136 performs a function of dividing the output signal of the oscillator 133 by R times, and the counter 137 performs a function of increasing by 1 in response to the input clock as a 32-bit counter.

도 4는 동기 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷의 구조를 도시한 것으로서, RTP 패킷 생성부(140)는 A/V ES 와 동기클럭 기반의 동기 타임스탬프를 포함하여 RTP 패킷을 생성한다.FIG. 4 illustrates a structure of an RTP packet including a synchronization time stamp. The RTP packet generation unit 140 generates an RTP packet including an A / V ES and a synchronization clock based synchronization time stamp.

RTP 패킷은 동기 타임스탬프를 포함하는 RTP 헤더 및 A/V ES를 포함하는 유료부하로 구성된다. RTP 헤더는 Version(V), Padding(p), Extension(X), CSRC Count(CC), Marker(M), Payload Type(PT), Sequence Number(SN), 동기 타임스탬프, 동기발신식별자(Synchronization Source(SSRC) Identifier), 기여발신식별자(Contributing Source(CSRC) Identifier) 및 헤더확장 필드 중 하나 이상을 포함한다.The RTP packet is composed of an RTP header including a synchronization time stamp and a payload including A / V ES. The RTP header consists of Version (V), Padding (p), Extension (X), CSRC Count (CC), Marker (M), Payload Type (PT), Sequence Number (SN), Synchronization Timestamp, Synchronization A Source (SSRC) Identifier, a Contributing Source (CSRC) Identifier, and a Header Extension field.

Version은 2비트 필드로서 RTP의 버전을 의미하는 영역이다. Padding은 1비트 필드로서 1값을 가지면 패킷에 하나 이상의 채워넣기 바이트가 포함되어 있음을 나타내고, 마지막 채워넣기 바이트에 현재 패킷에서 무시되어야 하는 채워넣기 바이트의 수를 나타낸다.The Version is a 2-bit field that indicates the version of RTP. Padding is a 1-bit field with a value of 1 indicating that the packet contains more than one padding byte, and the last padding byte indicates the number of padding bytes that should be ignored in the current packet.

Extension은 1비트 필드로서 1값을 가지면 고정헤더 이후에 정화히 하나의 헤더확장이 등장함을 의미하고, CSRC Count는 4비트 필드로서 고정헤더 이후에 나열되는 동기발신식별자의 수를 의미한다.If the extension is a 1-bit field, it means that a header extension is cleared after the fixed header, and the CSRC Count is the 4-bit field, which means the number of the synchronous origination identifiers listed after the fixed header.

Marker는 1비트 필드로서 프로파일에 의해 필드 해석이 결정되고, 패킷 스트림 내에서 프레임 경계와 같은 이벤트들을 표시하는데 이용된다. 프로파일은 추가 표시비트들을 정의하거나, Payload Type을 확장하여 표시비트를 제거할 수도 있다.The Marker is a one-bit field whose field resolution is determined by the profile and is used to indicate events such as frame boundaries within the packet stream. The profile may define additional display bits or may extend the Payload Type to remove the display bits.

Payload Type은 7비트 필드로서 RTP 페이로드의 타입을 의미하고, Sequence Number는 16비트 필드로서 송신되는 각 RTP 패킷에 대해 1씩 증가하는 값을 가진다. 수신 장치(200)는 패킷 분실을 검출하거나, 패킷의 순서를 맞추는데 이용된다. Sequence Number의 초기값은 보안을 위해 무작위로 설정된다.The Payload Type is a 7-bit field that indicates the type of the RTP payload. The Sequence Number is a 16-bit field and has a value incremented by 1 for each RTP packet transmitted. The receiving apparatus 200 is used for detecting packet loss or for adjusting the order of packets. The initial value of Sequence Number is randomly set for security.

동기 타임스탬프는 32비트 필드로서 RTP 패킷의 첫 번째 바이트의 샘플링 순간을 나타내고, 클럭 주파수가 Payload Type의 형식에 종속되며, 초기값이 보안을 위해 무작위로 설정된다.The synchronous timestamp is a 32-bit field that represents the sampling instant of the first byte of the RTP packet, the clock frequency is dependent on the format of the Payload Type, and the initial value is randomly set for security.

동기발신식별자는 32비트 필드로서 동기화 소스를 의미하고, 같은 RTP 세션 내에서 같은 SSRC를 가진 동기화 소스가 2개 이상의 값이 나타나지 않도록 무작위로 선택된다.The synchronous origination identifier is a 32-bit field meaning a synchronization source and a synchronization source with the same SSRC in the same RTP session is randomly selected so that no more than two values appear.

기여발신식별자는 0에서 15목록까지 포함될 수 있고, 각 목록은 32비트를 차지한다. CSRC는 현재 패킷에 포함된 페이로드에 기여한 제공 소스들을 나타낸다. 기여발신식별자는 제공 소스가 15개 이상이여도 15개의 제공 소스만 기록된다.The contribution originator identifier may be comprised of a list of 0 to 15, each listing occupying 32 bits. The CSRC indicates the serving sources that contribute to the payload included in the current packet. The contribution origination identifier is recorded for only 15 provision sources even if there are more than 15 provision sources.

송신부(150)는 유선통신을 제공하기 위한 이더넷 어댑터(151)와 무선통신을 제공하기 위한 와이파이 어댑터(152)를 포함하고, 유무선 IP 데이터망(20)을 통하여 RTP 패킷을 수신 장치(200)로 송신한다.The transmitting unit 150 includes an Ethernet adapter 151 for providing wired communication and a Wi-Fi adapter 152 for providing wireless communication and transmits RTP packets to the receiving apparatus 200 through the wired / .

RTP 패킷은 영상 프레임율 속도로 타임스탬프가 전송되도록 RFC1889에 규정되어 있고, 방송에서 사용하는 SDI(Serial Digital Interface) 인터페이스는 높은 신뢰성을 위해 상대적으로 높은 지터 성능 규격을 가지고 있다. 24frame/sec 영상 프레임율의 신호인 경우, RTP 패킷의 동기 타임스탬프는 90KHz의 클럭을 사용하고, 41.7msec(1/24sec) 주기가 설정된다.RTP packets are defined in RFC1889 so that timestamps are transmitted at image frame rate, and SDI (Serial Digital Interface) interfaces used in broadcasting have relatively high jitter performance specifications for high reliability. In the case of a signal having a frame rate of 24 frames / sec, a synchronous time stamp of an RTP packet uses a clock of 90 KHz and a cycle of 41.7 msec (1/24 sec) is set.

그러나 멀티미디어 송수신 장치는 와이파이 어댑터(152)를 이용하여 RTP 패킷을 전송하는 경우, 채널에서 전송오류가 발생하면 재전송 과정이 뒤따르고, 재전송에 따른 전송지연이 발생함에 따라 RTP 패킷의 동기 타임스탬프의 값을 사용할 수 없게 되어 수신 장치(200)의 동기클럭을 발생하는 회로 부분인 수신 PLL부(230)에서 상대적으로 큰 지터의 발생할 수 있다. 즉 수신 PLL부(230)는 낮은 영상 프레임율과 잦은 전송에러에 따른 재전송 동기 타임스탬프를 제외하면 사용할 수 있는 단위 시간당 동기 타임스탬프의 수가 적어 상대적으로 규모가 있는 지터가 발생할 수 있다.However, when the RTP packet is transmitted using the Wi-Fi adapter 152, if the transmission error occurs in the channel, the multimedia transmission / reception device follows a retransmission process and a transmission delay occurs due to retransmission, And a relatively large jitter can be generated in the receiving PLL unit 230, which is a circuit portion for generating the synchronous clock of the receiving apparatus 200. [ That is, the reception PLL unit 230 may generate a relatively large jitter because the number of synchronization timestamps per unit time can be used except for a low image frame rate and a retransmission synchronization time stamp due to frequent transmission errors.

본 발명은 타임스템프 값으로 만 구성된 짧은 길이의 RTP 패킷을 주기적으로 추가하여 전송오류로 인한 지터 발생을 줄이고자 한다.The present invention attempts to reduce jitter due to transmission errors by periodically adding short-length RTP packets consisting only of time stamp values.

도 5는 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷의 구조를 도시한 것으로서, RTP 패킷은 헤더확장과 유료부하 부분이 제거되고, 샘플링 클럭과 주기가 설정된 추가 타임스탬프를 포함하여 전송효율을 향상시킬 수 있고, 타임스탬프의 호환성을 유지시킬 수 있다.FIG. 5 illustrates a structure of an RTP packet including an additional time stamp. The RTP packet may include an additional time stamp including a header extension and a payload portion removed, a sampling clock and a cycle being set to improve transmission efficiency , The compatibility of the time stamp can be maintained.

수신 장치(200)는 동기 타임스탬프의 전송지연이 발생하면 추가 타임스탬프를 동기클럭으로 사용하여 동기클럭을 발생하는 회로의 지터 발생을 감소시킬 수 있다.When the transmission delay of the synchronization time stamp occurs, the reception apparatus 200 can use the additional time stamp as the synchronization clock to reduce jitter in the circuit that generates the synchronization clock.

도 6은 동기 타임스탬프와 추가 타임스탬프의 샘플링 클럭 및 주기가 설정되는 예를 도시한 것으로서, RTP 패킷 생성부(140)는 영상신호에 대한 동기 타임스탬프의 클럭과 동일하게 추가 타임스탬프의 클럭을 설정하고, 영상 프레임율, 전송 에러율 및 수신 PLL부(230)의 상태 중 하나 이상을 고려하여 추가 타임스탬프의 주기를 설정한다.6 shows an example in which a synchronous time stamp and a sampling clock and a period of an additional time stamp are set. The RTP packet generating unit 140 generates a clock of an additional time stamp in the same manner as the synchronous time stamp of the video signal And sets a period of the additional time stamp in consideration of at least one of the image frame rate, the transmission error rate, and the state of the reception PLL unit 230.

동기 타임스탬프는 오디오 타임스탬프 및 비디오 타임스탬프를 포함한다. 오디오 타임스탬프는 20msec 간격으로 샘플링 클럭이 8KHz로 설정되고, 주기가 160(20msec/0.125msec)이다. 비디오 타임스탬프는 24프레임이 사용되면 41.7msec 간격으로 샘플링 클럭이 90KHz로 설정되고, 주기가 3750(41.7msec/0.011msec)이다.The synchronization time stamp includes an audio time stamp and a video time stamp. The audio time stamp is set at a sampling clock of 8 KHz at 20 msec intervals and a cycle of 160 msec (20 msec / 0.125 msec). When 24 frames are used, the video timestamp is set to a sampling clock of 90 KHz at an interval of 41.7 msec and a period of 3750 (41.7 msec / 0.011 msec).

추가 타임스탬프는 15msec 간격으로 샘플링 클럭이 비디오 타임스탬프의 클럭과 동일하고, 주기가 1350(15msec/0.011msec)이다.The additional time stamp is 15 msec, and the sampling clock is equal to the video time stamp clock, and the period is 1350 (15 msec / 0.011 msec).

도 7은 추가 타임스탬프의 전송에러가 발생하는 예를 도시한 것이다. 추가 타임스탬프 2700값을 갖는 RTP 패킷이 전송 중에 에러가 발생하여 재전송 과정을 수행하면, 추가 타임스탬프 2700값을 갖는 RTP 패킷을 제외한 모든 RTP 패킷은 지연시간 T를 갖고, 추가 타임스탬프 2700값을 갖는 RTP 패킷은 재전송에 따른 추가 지연시간 rT가 추가되어 T+rT를 갖는다.FIG. 7 shows an example in which a transmission error of an additional time stamp occurs. If an error occurs during transmission of an RTP packet having an additional time stamp of 2700 to perform a retransmission process, all RTP packets except an RTP packet having an additional time stamp value of 2700 have a delay time T and an additional time stamp of 2700 The RTP packet has an additional delay time rT due to retransmission and has T + rT.

수신 장치(200)는 수신 PLL부(230)에서 계수기의 값의 크기가 일정값 크기 이상으로 나타나기 때문에 재전송 RTP 패킷을 구별할 수 있고, 수신 PLL부(230)의 지터를 감소시키기 위해 재전송 RTP 패킷을 사용하지 않는다.The reception apparatus 200 can distinguish retransmission RTP packets because the value of the counter in the reception PLL unit 230 is larger than a predetermined value size and can reduce retransmission RTP packets to reduce the jitter of the reception PLL unit 230. [ Do not use.

도 8은 비디오 타임스탬프와 추가 타임스탬프의 전송에러가 발생하는 예를 도시한 것이다. 추가 타임스탬프가 없고 비디오 타임스탬프 3750값을 갖는 RTP 패킷이 전송 중에 에러가 발생하면, 수신 PLL부(230)는 비디오 타임스탬프 7500 및 11250값만을 이용하여 동기클럭을 발생한다.FIG. 8 shows an example in which a transmission error of a video time stamp and an additional time stamp occurs. If there is no additional timestamp and an error occurs during transmission of the RTP packet having the video time stamp 3750 value, the receiving PLL unit 230 generates the synchronous clock using only the video timestamps 7500 and 11250 values.

추가 타임스탬프가 있다면, 수신 PLL부(230)는 비디오 타임스탬프 7500 및 11250값뿐만 아니라 전송에러가 발생하지 않은 추가 타임스탬프값을 이용할 수 있고, 더욱 정확한 동작을 수행할 수 있다.If there is an additional time stamp, the reception PLL unit 230 can use not only the video time stamps 7500 and 11250 but also the additional time stamp value in which no transmission error has occurred, and can perform a more accurate operation.

도 9는 본 발명의 수신 장치를 도시한 블록도로서, 수신 장치(200)는 다수의 송신 장치(100)로부터 영상신호원을 수신하여 영상처리를 수행한다.9 is a block diagram illustrating a receiving apparatus according to the present invention. The receiving apparatus 200 receives an image signal source from a plurality of transmitting apparatuses 100 and performs image processing.

송신 장치(100)는 로컬 사이트에 위치하는 로컬 송신 장치(100a) 및 원격 사이트에 위치하는 원격 송신 장치(100b)를 포함한다.The transmitting apparatus 100 includes a local transmitting apparatus 100a located at a local site and a remote transmitting apparatus 100b located at a remote site.

도 10은 수신 장치에서 스위칭 영상처리를 수행하는 예를 도시한 것으로서, 수신 장치(200)는 원격 사이트 또는 로컬 사이트에 위치하는 다수의 송신 장치(100)로부터 영상신호원을 수신하고, 다수의 영상신호원을 프레임 단위로 스위칭(switching), 편집(editing), 키잉(keying), 페이딩(fading) 또는 디졸빙(dissolving) 영상처리를 수행하여 실시간, 중계 및 인터넷 방송 중 하나를 위한 멀티미디어를 생성한다.10 shows an example of performing switching image processing in a receiving apparatus. The receiving apparatus 200 receives an image signal source from a plurality of transmitting apparatuses 100 located at a remote site or a local site, And generates multimedia for one of real time, relay, and Internet broadcasting by performing switching, editing, keying, fading, or dissolving image processing on a frame by frame basis .

수신 장치(200)는 로컬 송신 장치(100a)로부터 동기화된 영상신호원과 원격 송신 장치(100b)로부터 동기화되지 않은 영상신호원을 수신하는 경우, 영상신호원들 간의 동기가 일치하지 않아 영상처리하기 어려운 문제점이 있으므로, 영상처리 이전에 원격 송신 장치(100b)로부터 수신된 RTP 패킷 기반의 영상신호원을 동기화시켜야 한다.When the receiving apparatus 200 receives a synchronized video signal source from the local transmitting apparatus 100a and an unsynchronized video signal source from the remote transmitting apparatus 100b, the synchronization between the video signal sources does not coincide, It is necessary to synchronize the RTP packet-based image signal source received from the remote transmitting apparatus 100b before the image processing.

수신 장치(200)는 수신부(210), RTP 패킷 캡슐제거부(220), 수신 PLL부(230), 디코더(240) 및 출력 프레임 버퍼(250)를 포함한다.The receiving apparatus 200 includes a receiving unit 210, an RTP packet encapsulation removing unit 220, a receiving PLL unit 230, a decoder 240 and an output frame buffer 250.

수신부(210)는 원격 송신 장치(100b)로부터 RTP 패킷을 수신하고, RTP 패킷 캡슐제거부(220)는 RTP 패킷을 A/V ES와 동기 타임스탬프의 제어신호로 변환하며, 수신 PLL부(230)는 상기 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력한다. 동기클럭은 비디오 동기클럭 및 오디오 동기클럭으로 구분되고, 수신 PLL부(230)는 비디오 수신 PLL부(미도시) 및 오디오 수신 PLL부(미도시)로 구분된다. 비디오 수신 PLL부와 오디오 수신 PLL부의 동작 방법은 동일하다.The receiving unit 210 receives the RTP packet from the remote transmitting apparatus 100b and the RTP packet encapsuler 220 converts the RTP packet into a control signal of A / V ES and synchronous time stamp, and the receiving PLL unit 230 Receives the control signal and outputs a synchronous clock. The synchronizing clock is divided into a video synchronizing clock and an audio synchronizing clock, and the receiving PLL unit 230 is divided into a video receiving PLL unit (not shown) and an audio receiving PLL unit (not shown). The video receiving PLL unit and the audio receiving PLL unit operate in the same manner.

수신부(210)는 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷을 수신할 수 있고, RTP 패킷 캡슐제거부(220)는 RTP 패킷을 추가 타임스탬프의 제어신호로 변환할 수 있다.The receiving unit 210 may receive an RTP packet including an additional time stamp, and the RTP packet encapsuler 220 may convert an RTP packet into an additional time stamp control signal.

수신 PLL부(230)는 계수기의 값의 크기에 따라 재전송 RTP 패킷을 구별하고, 재전송 RTP 패킷을 제외한 동기 타임스탬프 또는 추가 타임스탬프의 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력한다.The reception PLL unit 230 distinguishes the retransmission RTP packets according to the value of the counter, receives the control signals of the synchronization time stamp or the additional time stamp excluding the retransmission RTP packets, and outputs the synchronization clock.

도 11은 도 9의 수신 PLL부를 도시한 블록도로서, 수신 PLL부(230)는 위상 검출기(231), DSP(232), DAC(233), 오실레이터(234), L 분주기(235) 및 계수기를 포함한다. 위상 검출기(231)는 입력 타임스탬프값과 계수기(236)의 출력값의 위상차를 검출하고, DSP(232)는 위상 검출기(231)의 출력값에서 재전송에 의해 발생하는 에러값을 제외한 나머지값들에 대한 루프 필터 기능을 수행하며, DAC(233)는 디지털-아날로그 변환 기능을 수행한다.9 is a block diagram of the receiving PLL unit 230. The receiving PLL unit 230 includes a phase detector 231, a DSP 232, a DAC 233, an oscillator 234, an L frequency divider 235, And a counter. The phase detector 231 detects the phase difference between the input time stamp value and the output value of the counter 236. The DSP 232 compares the output value of the phase detector 231 with the remaining values excluding the error value generated by the retransmission Loop filter function, and the DAC 233 performs a digital-analog conversion function.

오실레이터(234)는 DAC(233)의 출력신호 전압에 비례하는 발진 신호를 발생시키고, L 분주기(235)는 L배 분주하여 출력클럭을 90KHz로 맞추는 기능을 수행하며, 계수기(236)는 32bit 카운터로서 입력클럭에 대응하여 1씩 증가하는 기능을 수행한다.The oscillator 234 generates an oscillation signal proportional to the output signal voltage of the DAC 233 and the L divider 235 divides the frequency divider 235 by L times to set the output clock to 90 KHz, And performs a function of increasing by 1 in response to an input clock as a counter.

디코더(240)는 A/V ES와 동기클럭을 통하여 버스트 음성신호와 버스트 영상신호로 변환하고, 비디오 디코더(241)와 오디오 디코더(242)로 구분된다.The decoder 240 converts the audio signal into a burst audio signal and a burst video signal through an A / V ES and a synchronous clock, and is divided into a video decoder 241 and an audio decoder 242.

출력 프레임 버퍼(250)는 버스트 음성신호와 버스트 영상신호를 프레임 단위로 저장하고, 동기클럭을 사용하여 연속적으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하며, 비디오 출력 프레임 버퍼(251)와 오디오 출력 프레임 버퍼(252)로 구분된다.The output frame buffer 250 stores the burst audio signal and the burst video signal on a frame unit basis, outputs a continuously synchronized audio signal and a video signal using the synchronous clock, And a buffer 252.

수신 PLL부(230)는 동기클럭을 발생시켜 디코딩과정에서 립싱크를 맞출 수 있고, 출력 프레임 버퍼(250)의 오버플로우 또는 언더플로우 현상에 따른 저더링을 방지할 수 있으며, 로컬 사이트의 스튜디오 신호와 동기를 유지시킬 수 있다.The receiving PLL unit 230 can generate a synchronous clock to align the lip sync in the decoding process and prevent the overflow or the underflow of the output frame buffer 250, It is possible to maintain the synchronization.

10: 동기신호 발생장치 20: 유무선 IP 데이터망
100: 송신 장치 110: 인코더
120: 젠락신호 발생부 130: 송신 PLL부
140: RTP 패킷 생성부 150: 송신부
200: 수신 장치 210: 수신부
220: RTP 패킷 캡슐제거부 230: 수신 PLL부
240: 디코더 250: 출력 프레임 버퍼10: synchronous signal generating device 20: wired / wireless IP data network
100: transmitting apparatus 110: encoder
120: Genlock signal generator 130: Transmit PLL unit
140: RTP packet generation unit 150:
200: receiving apparatus 210: receiving section
220: RTP packet encapsulation removing unit 230: Receiving PLL unit
240: Decoder 250: Output frame buffer

Claims (6)

음성신호와 영상신호 기반의 A/V ES(Element Stream)을 포함하여 RTP 패킷을 생성하는 송신 장치 및 RTP 패킷을 수신하는 수신 장치를 포함하는 멀티미디어 송수신 장치에 있어서,
상기 송신 장치는,
원격 사이트에 위치하는 원격 송신 장치와 로컬 사이트에 위치하는 로컬 수신 장치를 포함하고,
상기 원격 송신 장치는,
젠락신호와 영상신호의 클럭을 선택하여 동기클럭을 생성하는 송신 PLL부 및상기 A/V ES와 동기클럭 기반의 동기 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷을 생성하거나 헤더확장과 유료부하 부분이 제거되고 샘플링 클럭과 주기가 설정된 추가 타임스탬프를 포함하는 RTP 패킷을 생성하는 RTP 패킷 생성부를 포함하며,
상기 수신 장치는,
오디오 동기클럭과 비디오 동기클럭으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하되, 상기 RTP 패킷을 A/V ES와 동기 타임스탬프의 제어신호로 변환하고 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력하며 상기 동기 타임스탬프의 전송지연이 발생하는 경우 동기 타임스탬프와 동기클럭이 동일하게 설정된 추가 타임스탬프를 동기클럭으로 사용하여 타임스탬프 값으로만 구성된 짧은 길이의 RTP 패킷을 주기적으로 추가하여 전송오류로 인한 지터 발생을 줄이는 것을 특징으로 하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치.A multimedia transmitting / receiving apparatus including a transmitting apparatus for generating an RTP packet including an audio signal and an A / V ES (Element Stream) based on a video signal, and a receiving apparatus for receiving an RTP packet,
The transmitting apparatus includes:
A remote sending device located at the remote site and a local receiving device located at the local site,
The remote transmitting apparatus includes:
A transmission PLL unit for generating a synchronous clock by selecting a clock of a genlock signal and a video signal and a transmission PLL unit for generating an RTP packet including a synchronization time stamp based on the A / V ES and a synchronous clock, And an RTP packet generation unit for generating an RTP packet including an additional time stamp in which a clock and a period are set,
The receiving apparatus includes:
And outputting a synchronous clock signal, the synchronous clock signal and the video synchronous clock being synchronized with the audio synchronizing clock and the video synchronizing clock, converting the RTP packet into A / V ES and synchronous time stamp control signals, If the transmission delay of the stamp occurs, the RTP packet with a short length consisting only of the timestamp value is periodically added using an additional time stamp having the same synchronous timestamp and synchronous clock as the synchronous clock, Wherein the genlock function of the multimedia transmitter / 제1항에 있어서,
상기 원격 송신 장치는,
음성신호와 영상신호를 압축하여 A/V ES(Element Stream)으로 인코딩하는 인코더;
상기 젠락신호를 발생하는 젠락신호 발생부 및
유무선 IP 데이터망을 통하여 RTP 패킷을 수신 장치로 송신하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치.The method according to claim 1,
The remote transmitting apparatus includes:
An encoder for compressing the audio signal and the video signal and encoding the audio signal and the video signal into an A / V ES (Element Stream);
A Genlock signal generator for generating the Genlock signal;
Further comprising a transmitter for transmitting the RTP packet to the receiver through the wire / wireless IP data network. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 RTP 패킷 생성부는 영상 프레임율, 전송 에러율 및 수신 PLL부의 상태 중 하나 이상을 고려하여 추가 타임스탬프의 주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치.The method according to claim 1,
Wherein the RTP packet generator sets an additional time stamp period in consideration of at least one of an image frame rate, a transmission error rate, and a state of a reception PLL unit. 제1항에 있어서,
상기 수신 장치는,
상기 RTP 패킷을 수신하는 수신부;
상기 RTP 패킷을 A/V ES와 동기 타임스탬프의 제어신호로 변환하는 RTP 패킷 캡슐제거부;
상기 제어신호를 입력받아 동기클럭을 출력하는 수신 PLL부;
상기 A/V ES와 동기클럭을 통하여 버스트 음성신호와 버스트 영상신호로 변환하는 디코더 및
상기 버스트 음성신호와 버스트 영상신호를 프레임 단위로 저장하고, 동기클럭을 사용하여 연속적으로 동기화된 음성신호와 영상신호를 출력하는 출력 프레임 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치.The method according to claim 1,
The receiving apparatus includes:
A receiving unit for receiving the RTP packet;
An RTP packet encapsuler for converting the RTP packet into a control signal of A / V ES and a synchronous time stamp;
A receiving PLL unit receiving the control signal and outputting a synchronizing clock;
A decoder for converting the burst audio signal and the burst video signal through the A / V ES and the synchronous clock,
And an output frame buffer for storing the burst audio signal and the burst video signal on a frame-by-frame basis, and outputting a continuously synchronized audio signal and a video signal using a synchronous clock.
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