무선 영상 전화 단말간의 선호 영상 규격을 결정하는 방법및 장치 document_id A220623047924

최근 들어 이동 통신 수단인 이동 통신 단말에 대해 카메라 기능을 부여한 카메라폰이 등장하여 보편화되고 있다. 카메라폰은 종래의 음성 및 데이터를 송수신하는 차원에서 벗어나 영상 데이터를 송수신하게 되었다. 따라서, 이러한 카메라폰을 통해 음성 통화 뿐만 아니라, 서로의 얼굴을 보며 통화할 수 있는 영상 통화 서비스도 가능하게 되었다. 그러면, 도 1을 참조하여, 일반적인 IP 기반 무선 영상 전화 단말간의 영상 통화를 위한 초기화 과정을 살펴보기로 한다. 도 1을 참조하면, 단말 1(UE 1)(101)이 110단계에서 통신 네트워크(outbound proxy)(102)를 경유하여, 120 단계에서 SDP offer를 단말 2(UE 2)(103)에게 전송한다. 상기 SDP offer는 영상 전송을 위한 제어 정보인 초당 프레임 수, 화질, 영상 규격 등에 대한 조건을 포함하는 메시지이다. 무선 영상 전화 단말은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP)을 이용하여 제한된 비트 레이트(bit-rate)를 영상, 음성, 데이터 및 제어신호에 적절히 분할하여 전송하는데, 상기 전체 비트 레이트(bit-rate) 중 영상 전송을 위해 할당된 비트 레이트(bit-rate)는 초당 프레임 수, 화질, 영상규격 등을 적절히 고려하여 사용된다. 이중에서 상기 초당 프레임 수 및 화질은 영상 통화 중에도 조절이 가능하지만, 영상 규격은 일반적으로 통화 중에는 고정되어 있다. 상기 초당 프레임 수 및 화질을 제어하기 위해, 세션 초기화 프로토콜/세션 디스크립션 프로토콜(Session Initiation Protocol/Session Description Protocol : SIP/SDP)을 이용하는데, 단말은 초당 프레임 수 및 화질 정보를 의미하는a=quality:003c#quality003e#라는 명령어를 상기 도 1의 SDP offer에 포함시켜 상대 단말에 전송한다. 상기 명령어에서 003c#quality003e#는 0에서 10까지의 값을 가지며, 0이 가장 높은 초당 프레임 수 및 가장 낮은 화질을 의미하고, 10이 가장 낮은 초당 프레임 수 및 가장 높은 화질을 의미한다. 그러면, 상대 단말은 상기 SDP Offer에 포함된 003c#quality003e# 정보에 상응하도록 초당 프레임 수 및 화질을 제어하게 된다. 상기 영상규격(Image Format)은 영상 통화에서 송수신되는 영상의 가로, 세로 픽셀(pixel)의 수를 의미하는데, 단말은 상대 단말에게 희망하는 영상 규격(Image Format)을 알리기 위해서는 SDP offer를 이용한다. 하기에는 SDP offer의 일 예가 기재되어 있다. 003c#SDP offer003e# m=video 49154 RTP/AVP 99 100 b=AS:92 a=rtpmap:99 H263-2000/90000 a=fmtp:99 profile=0;level=45 a=rtpmap:100 MP4V-ES/90000 a=fmtp:100 profile-level-id=9; config=000001b009000001b509000001000000012000845d4c282c2090a28 상기 SDP offer를 참조하면, 비트 레이트(bit-rate)는 92 kbps로, 상대 단말에게H.263 영상압축기(profile=0, level=45) 또는 MPEG-4 영상압축기(profile-level = 9)　중에서 선택 요청하는 내용이 표시되고 있다. 상기 SDP offer에서 프로파일(profile)과 레벨(level)은 영상 압축기의 성능에 대한 규정을 하고 있는데, 압축/복원할 수 있는 최대 영상 규격(Image Format), 최대 초당 프레임 수, 처리 가능한 블록수의 최대값 등을 규정한다. 또한, 송신 단말에서는 보통 프로파일(profile), 레벨(level)값이 허용하는 최대 영상 규격(Image Format)으로 압축하여 전송하게 된다. 이러한 최대 영상 규격(Image Format)은 SQCIF(128x96), QCIF(176x144), QVGA(320x240), CIF(352x288), 　VGA(640x480) 등이 있다. 다시 도 1을 참조하면, 단말 2(103)는 130 단계에서 상기 수신된 SDP offer를 분석하여, 그 분석 결과에 상응하는 동작을 수행한다. 상기 130 단계의 분석 과정에 대한 상세한 설명을 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 2를 참조하면, 단말 2(103)은 210 단계에서 수신된 SDP offer를 검토하여, 220 단계에서 상기 수신된 SDP offer가 수용 가능한지를 판단한다. 예를 들어, 영상 규격일 경우, 단말 1(101)이 요청한 최대 영상 규격이 단말 2(103)가 수용 가능한 영상 규격인지를 판단하게 된다. 상기 220 단계의 판단 결과, 상기 SDP offer를 수용하는 것이 가능하면, 단말 2(103)는 230 단계에서 코덱을 초기화하고, 240 단계(도 1의 140단계 및 150 단계)에서 SDP offer가 수용 가능함을 알리는 응답 메시지(200 OK)를 네트워크(102)를 경유하여 단말 1(101)로 전송한다. 그러나, 220 단계의 판단 결과, 상기 SDP Offer를 수용하는 것이 불가능할 경우, 예를 들어, 최대 영상 규격이 단말 2(103)에서 수용 가능한 영상 규격 이상일 경우, 단말 2(103)은 250 단계에서 자신이 수용 가능한 최대 영상 규격을 표시한 새로운 SDP offer를 생성하여 단말 1(101)에게 전송하게 된다. 그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술에서 송신 단말에서 압축하여 전송한 영상을 수신한 수신 단말은 상기 압축시 사용된 영상 규격(Image Format)과 다른 규격으로 화면에 표시할 수 있다. 도 3은 현재 사용 중인 무선 영상 단말의 화면을 도시한다. 도 3에서 송신 단말에서 영상을 QCIF(176x144)로 압축하여 전송하였으나, 수신 단말의 화면에서 실제로 표시된 규격은 약 240x200이다. 이는 수신 단말이 수신된 영상을 압축 규격인QCIF(176x144)으로 복원한 후, 이를 다시 240x200으로 확대한 것이다. 이는 수신 단말이 화면을 QVGA(320x240) 해상도의 LCD로 사용하고 있기 때문에, 수신된 QCIF(176x144)로 압축되어 전송된 영상을 그대로 화면에 표시하면, 영상이 화면의 크기에 비해 너무 작게 보이므로 확대한 것이다. 그런데, 이러한 확대 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다. 상술한 바와 같이 송신 단말에서 QCIF(176x144)로 압축을 하게 되면, 아무리 비트 레이트(bit-rate)를 증가시키더라도 수신 단말에서QCIF(176x144)로 압축된 영상을 240x200으로 확대할 때, 화질을 유지 또는 개선하는 데는 한계가 있다. 또한, 이러한 확대과정에는 방대한 계산이 요구되는 보간(interpolation) 및 필터링(filtering)을 매 프레임마다 수행하여야 한다. 반대로, 송신 단말에서 영상을 QVGA(320x240), CIF(352x288)로 압축하여 전송하여, 수신 단말에서 상기 전송된 영상을 240x200영상 규격에 맞추기 위해 축소한다 하더라도, 방대한 계산이 요구되는 서브 샘플링(subsampling) 및 필터링(filtering)과정이 필요할 뿐만 아니라, 압축하여 전송한 영상 정보의 상당 부분이 손실된다. 무선 통신에서 이러한 주파수 자원의 낭비는 매우 비효율적이며 허용되기 어렵다. 즉, 종래기술의 첫 번째 문제점은 현재의 신호처리 체계에서 활용되는 영상 규격(Image Format) 중, 특히 휴대폰의 환경과 밀접한 QCIF 및 QVGA, CIF과 휴대폰 LCD의 활용 가능 면적 사이에 큰 간격이 존재한다는 것이다. 두 번째 문제점은 이러한 기존 영상 규격(Image Format) 중에서 하나를 선택하는 방식으로는 주어진 비트 레이트(bit-rate)를 다양한 방식으로 활용할 수 없다는 것이다. 예를 들어, 와이드 스크린(wide-screen)(16:9) 방식으로 영상을 압축하려고 하여도 그러한 규격은 존재하지 않을 뿐더러 희망하는 규격을 일일히 규격화하여야 한다는 문제점이 발생하게 된다.