KR0163723B1 - 종합정보통신망을 이용한 화상회의시스템의 화상회의 제어장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

종합정보통신망을 이용한 화상회의 제어장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래의 화상회의 제어장치는 내부 버스구조가 복잡하여 내부에서의 데이터교환 및 제어가 어려웠고, 라인 인터페이스를 위해 T1급 전용선을 사용하였기 때문에 개별적으로 망(network)을 가져야 하였을 뿐만 아니라 설치하는데 많은 비용이 들었으며, 처리방식에 있어서도 국제표준을 사용하지 않았기 때문에 다른 단말과의 호환성이 매우 떨어지는 단점을 갖고 있었기에 이러한 문제점들을 개선하고자 한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

동시에 3지점 이상의 원격지 단말들을 네트워크로 연결하여 다지점 화상 회의를 실현하는 화상회의시스템에 있어서, 종합정보통신망에 접속되며, 단말들 사이에 종합정보통신망 음성 및 화상 접속이 가능하게 하는 종합정보통신망 인터페이스 수단과, 주화자의 채널정보나 의장단말에서 수신된 특정 채널정보를 가지며, 화상회의의 진행을 제어하기 위한 주제어수단과, 수신되는 종합정보통신망 데이터로부터 프레임동기를 검출하고, 상기 검출한 프레임동기의 위상을 소정의 타이밍에 동기화한 후 음성/화상신호로 분리하기 위한 멀티플랙싱수단과, 상기 분리된 화상신호를 음성 레벨에 따라 단말에 출력하거나 화상 스플리트 스크린으로 처리하기 위한 화상처리수단과, 상기 분리된 음성신호들을 비교하여 음성이 가장 큰 단말을 소정 개수 선택하고 해당 음성 데이터를 합성하거나 그룹별 회의 데이터를 처리하기 위한 음성처리수단과, 상기 인터페이스수단과 멀티플랙싱수단, 상기 멀티플랙싱수단과 화상처리수단, 상기 멀티플랙싱수단과 음성처리수단 사이를 연결하여 두 수단이 데이터와 제어신호를 동기식으로 주고받을 수 있도록 하기 위한 엠비아이피버스로 구성됨을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

내부에서의 데이터 교환 및 제어가 용이하게 처리될 수 있으며, 저렴한 비용으로 설치할 수 있고, 다른 기종의 화상회의 단말과의 접속이 용이한 화상회의 제어장치를 구현하고자할 때 사용한다.

Description

종합정보통신망을 이용한 화상회의시스템의 화상회의 제어장치

제1도는 종래의 다지점 화상회의시스템의 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치와 단말들 사이의 접속 상태도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 종합정보통신망에 접속된 사설교환기를 이용한 화상회의시스템의 구현 예시도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치의 하드웨어 구성도.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치내의 MVIP버스 접속 형태의 예시 및 ISA버스를 통한 CPU보드와 그 외 보드들간의 접속 상태도.

제6도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치의 기능에 따른 블록구성도.

제7도는 화상회의 구현방법의 한 예시도.

제8도는 화상회의 구현방법의 예시도.

제9도는 화상회의 구현방법의 또 다른 예시도.

제10도는 스플리트 스크린 구현시 4개의 QCIF포맷을 하나의 CIF포맷의 화상으로 구성하는 방법 예시도.

제11도는 제10도의 포맷 변환을 실현하기 위한 블록그룹번호의 재 할당도.

제12도는 ISDN BRI 여러 라인을 MCU 내부의 MVIP버스에 접속시키는 타이밍도.

제13도는 제6도중 H.221 프레이밍부의 상세 구성도.

제14도는 제6도중 데이터분리추출부의 상세 구성도.

제15도는 제6도중 음성믹싱부의 상세 구성도.

제16도는 제6도중 화상 스위칭부의 상세 구성도.

제17도는 제6도중 데이터처리부의 상세 구성도.

제18도는 MVIP버스의 타이밍도.

제19도는 12단말이 참여한 하나의 회의에 대한 MVIP버스 채널 할당 상태도.

제20도는 각각 세 단말이 참여한 네 그룹의 회의에 대한 MVIP버스 채널 할당 상태도.

제21도는 MVIP버스 채널 할당 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

T3-Tn: 멀티미디어용 컴퓨터 T1 : 동화상 단말기

T2 : 종합정보통신망 전화기 6a : ISDN BRI 인터페이스부

6c : H.221프레이밍부 6b : ISDN PRI 인터페이스부

6d : 데이터분리추출부 6e : 음성믹싱부

6f : 화상스위칭부 6g : 데이터처리부

6h : 제어부 6i : 멀티플랙서

6j : H.221리프레이밍부

본 발명은 화상회의시스템에 있어서 다지점 사이의 회의를 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 내부 각 모듈 사이의 데이터 교환 및 제어가 용이하고 다른 기종의 단말을 수용 가능한 제어장치에 관한 것이다.

화상회의시스템은 시간, 비용을 절약하고 업무의 신속한 의사 결정을 도와주는 첨단 뉴미디어로서, 서로 멀리 떨어져 있는 지점에서 모니터 화면을 통해 직접 음성이나 얼굴을 보면서 회의를 진행하는 시스템을 말한다.

통신망과 단말기로 구성된 화상회의시스템을 갖추게 되면 회의에 참석하는 사람이 구태여 회의 장소로 번거롭게 갈 필요가 없기 때문에 비용과 시간이 절약되고, 교통체증이나 기타 사유로 인해 회의 참석자가 참가할 수 없는 경우가 거의 없어 책임 있는 회의 진행을 할 수 있다. 그러므로 경우에 따라서는 기업활동의 극대화와 생산성을 향상시키는 좋은 결과를 가져오기도 한다. 통신기술과 각종 매체의 발달로 이 화상회의시스템은 앞으로 여러 방면에서 급속히 실용화될 전망이다.

화상회의는 영상이나 음향, 음성 등을 신호화하여 여러 형태의 통신망을 이용하여 회의장으로 연결되는 시스템이다. 화상회의 제어장치의 주요부분은 음성을 처리하는 음향처리부, 영상을 처리하는 영상처리부, 데이터를 처리하는 데이터처리부, 회의 진행을 총괄 제어하는 제어부, 처리된 데이터를 상대방에게 전송하는 전송부로 구성된다.

부연하면, 상기 음향처리부는 각 단말에서 들어오는 음향레벨을 측정하여 그 순서를 제어부에 알려주거나 제어부에서 선택한 단말들의 음향을 조합하는 역할을 수행한다. 상기 영상처리부는 제어부에서 선택한 단말의 영상데이터를 선택하거나 선택된 여러 단말을 4개의 분할된 화면으로 만들어주는 역할을 수행한다. 상기 데이터처리부는 각 단말들간에 데이터 토큰을 적절히 할당함으로써 전자흑판 등과 같은 어플리케이션(application)을 가능하게 한다. 또한 각종 제어장치로 구성된 제어부는 회의에 필요한 사항의 사선설정이나 준비, 회의진행을 위한 시스템의 제어 및 유지보수 역할을 담당한다. 그리고 상기 전송부는 이상과 같이 처리된 데이터를 전송선로에 맞는 프로토콜에 실어보내는 역할을 담당한다.

이러한 화상회의시스템의 실예로 다음과 같은 두 가지가 있다.

먼저 미합중국 특허 제5,003,532호에 개시된 다지점 회의시스템은 라인 인터페이스를 전용선으로 하며, 보드들 사이의 인터페이스가 간단하지 않다는 문제점을 갖고 있었다.

제1도는 NEC의 기보(技報) Vol. 44. No. 6 /1991에 개시된 다지점 회의시스템의 구성도로서, 마스터 컨트롤러(11)와 라인 인터페이스부(12a∼12d)와 H.221 멀티플랙서(13a∼13c)와 음성 믹싱부(14)와 화상 스위칭/ 저속 데이터 인터페이스부(15)와 펄스 발생/ 직렬 입출력부(16)와 고속 데이터 인터페이스부(17) 및 전원부(18)로 구성된다.

마스터 컨트롤러(master controller, 11)는 16비트 마이크로 프로세서를 중심으로 롬과 램 및 실시간 클럭 등으로 구성되며 회의시스템의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어한다. 라인 인터페이스부(12a∼12d)는 라인 인터페이스의 변환기능을 갖는 라인 인터페이스유닛과 프레임동기 혹은 속도의 변환을 담당하는 프레임 할당부 및 시공간 스위치로서 동작하는 메모리 타임 스위치로 이루어진다. 라인 인터페이스유닛에 단말로부터 신호가 수신되면 프레임 할당부에서 프레임동기를 검출하여 2Mbps의 신호로 출력한다. 그후 메모리 타임 스위치에서 타임슬롯의 교환을 한 후 포인트-투-포인트(pointer-to-pointer : 이하 P-P라 함.) 버스 또는 LDS버스상에 출력한다. 반대로 P-P버스 또는 LDS버스상의 신호는 라인 인터페이스유닛과 프레임 할당부 및 메모리 타임 스위치를 경유하여 단말측에 출력한다. 상기 P-P버스는 포인트-투-포인트 회의를 위한 데이터 버스이고, LDR, LDS버스는 다지점 회의를 위한 데이터버스이다. H.221 멀티플랙서(13a∼13c)는 LDR버스를 통하여 수신된 단말의 데이터열로부터 H.221 프레임동기를 검출하고, 프레임위상을 MCU 내부 타이밍에 동기화한 후 음성 혹은 영상, 고속 혹은 저속 데이터 서비스 채널을 분리한다. 분리한 음성과 영상의 고속 데이터는 데이터 포맷이 변환된 후 MDR버스에, LSD는 LSDR버스에 출력한다. 반대로 MDS버스에 LSDS버스로부터의 신호와 서비스 채널신호를 다중화하고 이것을 LSD버스상에 출력한다. 음성 믹싱부(14)는 음성 코덱(14a, 14b)과 음성 합산기(14c)로 이루어져 각 단말로부터 제공되는 음성을 믹싱한다. 화상 스위칭/ 저속 데이터 인터페이스부(15)는 영상신호의 변환 및 저속신호의 송수신을 담당한다. 즉 MDR 버스로부터 화상신호를 수신하고, 송신단말의 화상신호를 수신단말의 MDS버스상에 분배 출력한다. 그러나 이와 같은 구성을 갖는 종래의 화상회의 제어장치는 내부 버스구조가 복잡하여 내부에서의 데이터 교환 및 제어가 어려웠다. 또한 라인 인터페이스(line interface)를 위해 T1급 전용선을 사용하였기 때문에 개별적으로 망(network)을 가져야 하였을 뿐만 아니라 설치하는데 많은 비용이 들었다. 그리고 처리방식에 있어서도 국제표준을 사용하지 않았기 때문에 다른 단말과의 호환성이 매우 떨어지는 단점을 갖고 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 내부 버스의 상용 표준화로 내부에서의 데이터 교환 및 제어가 용이하게 처리될 수 있는 화상회의 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 라인인터페이스로 종합정보통신망을 채택하여 저렴한 비용으로 설치할 수 있는 화상회의 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 처리방식을 표준화하여 다른 기종의 화상회의 단말과의 접속이 용이한 화상회의 제어장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 동시에 3지점 이상의 원격지 단말들을 네트워크로 연결하여 다지점 화상 회의를 실현하는 화상회의시스템에 있어서, 종합정보통신망에 접속되며, 단말들 사이에 종합정보통신망 음성 및 화상 접속이 가능하게 하는 종합정보통신망 인터페이스수단과, 주화자의 채널정보나 의장단말에서 수신된 특정 채널정보를 가지며, 화상회의의 진행을 제어하기 위한 주제어수단과, 수신되는 종합정보통신망 데이터로부터 프레임동기를 검출하고, 상기 검출한 프레임동기의 위상을 소정의 타이밍에 동기화한 후 음성/화상신호로 분리하기 위한 멀티플랙싱수단과, 상기 분리된 화상신호를 음성 레벨에 따라 단말에 출력하거나 화상 스플리트 스크린으로 처리하기 위한 화상처리수단과, 상기 분리된 음성신호들을 비교하여 음성이 가장 큰 단말을 소정 개수 선택하고 해당 음성 데이터를 합성하거나 그룹별 회의데이터를 처리하기 위한 음성처리수단과, 상기 인터페이스수단과 멀티플랙싱수단, 상기 멀티플랙싱수단과 화상처리수단, 상기 멀티플랙싱수단과 음성처리수단 사이를 연결하여 두 수단이 데이터와 제어신호를 동기식으로 주고받을 수 있도록 하기 위한 엠비아이피버스로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자, 단말의 수, 회의 형태 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치가 ISDN을 이용하여 각종 단말들과 접속하는 상태를 나타낸 것이다. 화상회의 제어장치를 ISDN에 접속하고 동화상 단말기(T1), ISDN용 전화기(T2), 멀티미디어용 컴퓨터(T3∼Tm)와 같은 화상단말 역시 상기 ISDN에 접속하여 상기 화상회의 제어장치에 의한 화상단말의 제어가 이루어져 화상회의가 실현될 수 있다. 상기와 같이 ISDN에 접속할 수 있는 단말들은 CCITT권고안 H.221에 기술되고 있는 프레임 구조를 갖는 단말로서 ISDN과의 접속은 기존의 사용자-망-접속(UNI: User Network Interface)을 갖는다. 각 단말이 ISDN에 접속될 때의 전송율(transfer rate)은 ISDN의 기본 접속속도(BRI: Basic Rate Interface) 또는 일차군 접속속도(PRI: Primari Rate Interface)이다. 그리고 화상회의 제어장치(이하 MCU(Multi point Control Unit)라 함.)도 여러 BRI라인 또는 PRI라인을 통하여 ISDN에 접속된다. MCU는 화상단말이 접속된 교환기에만 위치할 필요는 없다. 각 화상단말 및 MCU는 H.230, H,231, H.242, H.243, H.261 등과 같은 권고안을 준수한다.

화상회의에 도달하는 방법으로는 예약에 의한 것과 단말의 요구에 의한 것이 있다. 예약에 의한 화상회의는 화상회의에 참가하고자 하는 단말의 번호를 MCU에 미리 등록하여 어느 시점에 MCU가 등록되어 있는 단말에 전화를 걸어 화상회의에 참가시키면 된다. 단말요구에 의한 화상회의는 화상회의를 시작하려는 단말이 화상회의에 참가시키고자 하는 단말들을 MCU를 통해서 차례차례 접속하는 방식이다. 이 방식은 화상회의를 시작하는 단말이 MCU로 전화를 걸어 MCU 와의 접속에 성공하면 회의에 참가시키려는 단말의 전화번호를 ISDN의 D채널을 통하여 송신하고 이를 수신한 MCU는 이 번호에 따라 차례로 각 단말에 전화를 걸어 접속을 실행한다. 이렇게 MCU는 ISDN을 통하여 서로 접속한 각 단말들 사이의 화상회의가 성립하도록 하는 화상회의용 스위치 역할 및 화상회의가 적절히 수행되도록 제어하는 기능을 수행한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 ISDN에 접속된 사설교환기(PABX)를 이용한 화상회의 시스템 구현 예시도로서, 제2도의 구성에 사설교환기를 접속하여 사설교환기 영역내의 단말간에 손쉽게 화상회의를 실현할 수 있도록 하였으며 동시에 외부와도 화상회의가 가능하다. 즉, 사설교환기 영역내부를 본사라 하면 일반 ISDN에 접속된 화상단말들을 지점으로 선택하는 방법이 가능한 구성도 이다. 여기서 사설교환기와 ISDN과의 접속은 시스템의 크기에 따라 가변이 가능한 것으로, ISDN BRI 또는 PRI 접속으로 이루어진다. 그리고 MCU는 사설교환기와 마찬가지로 ISDN 접속방식을 취한다.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 화상회의 제어장치의 하드웨어 구성 예시도로서, ISDN BRI/PRI보드(4a, 4b), 1/O 인터페이스보드(4c), 오디오처리유닛(Audio Processing Unit: 이하 APU라 함.)보드(4d), 비디오처리유닛(Video Processing Unit: 이하 VPU라 함.)보드(4e), CPU보드(4f)로 구성된다. CI(Command Indication), 데이터처리(Datd Processing) 및 시스템관리의 역할을 수행하는 CPU보드(4f)와 그 밖의 다른 보드들간의 제어데이터 교환을 위해 ISA버스가 사용되며, 이때 전달되는 데이터는 비실시간제어(non-real time control) 데이터이다. 각 보드들간의 음성, 화상등 단말로부터 실려온 데이터의 전달을 위해서는 MVIP버스가 사용된다. CPU보드(4f)는 MVIP버스와 연결될 필요가 없다.

제5도는 제4도에 도시한 MCU내의 각 보드가 화상 및 음성 등의 데이터 교환을 위해 MVIP버스와 접속한 형태의 일예 및 ISA버스를 통한 CPU보드와 그 외에 보드들간의 접속을 구체적으로 나타낸 것이다. ISDN BRI 라인에 접속된 SAC는 먼저 D채널 프로세싱에 의해 단말로부터의 신호를 수신하거나 단말에 다이얼링 등을 하여 다지점간의 단말들을 ITU-T Q.931의 접속 순서에 의거하여 서로 접속시켜 놓는다. ISDN 'S/T' 인터페이스를 위한 SAC내의 ISAC(ISDN subscriber Access Controller)는 NT(Network Terminator)가 교환기로부터 'U'인터페이스를 통하여 타이밍을 추출한 후, 'S/T' 인터페이스로 보내주는 시스템 프레이밍 및 클럭을 복원하여 사용한다. ISDN으로부터 2B+D의 형태로 들어온 데이터를 처리하여 시공간 스위치로 보내준다. 다지점간의 단말접속은 SAC내의 시공간스위치(SW)에 의해 이루어지며 시간(time)과 공간(space) 구성이기 때문에 '임의의 입력 스트림 : 채널'을 '임의의 출력 스트림 : 채널'로 교환할 수 있다. 시공간스위치(SW)는 상기 MVIP버스(5a)에 연결되어 H.221멀티플랙서 보드(4c)와 신호를 상호 주고 받을 수 있게 되어 있다.

도시된 바와 같이, ISDN S 인터페이스카드(SAC) 1매는 4라인의 'S'-인터페이스를 수용하며, PC ISA 버스에 3매까지 실장 가능하다. 'T'라인에 접속된 SAC-1(4a)는 LT(Line Terminator)-T 모드로 동작되어 ISDN에 연결된 동화상단말과 다지점간 동시화상회의에 사용되는 보드이다. 'S'라인에 접속된 SAC-2(4b)는 LT-S 모드로 동작되어 전송거리 200M 이내에 연결된 동화상단말간의 동시화상회의에 사용되는 보드이다. 실시간 음성/화상신호 처리를 위해 ISA버스(5b)와 MVIP버스(5a)가 사용된다. 상기 ISA버스(5b)는 전력(power)을 공급하고 시스템 제어신호를 처리한다. 보드간 데이터 및 제어신호 전송은 상기 MVIP버스(5a)로 제공된 동기 데이터 버스를 통하여 이루어진다.

제6도는 본 발명에 따른 화상회의 제어장치의 기능에 따른 블록 구성도로서, 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 화상회의 제어장치에는 두가지 버스가 사용된다. 제어부(6h)를 제외한 각 모듈을 연결하는 굵은 선()은 MVIP버스를 나타내고, 제어부(6h)와 나머지 모듈들을 연결하는 가는 실선(―)은 SIA버스를 나타낸다. ≠는 망(network)을 나타낸다.

ISDN BRI인터페이스부(6a)와 ISDN PRI인터페이스부(6b)는 ISDN에 화상회의 제어장치를 접속시키기 위해 ITU-T Q.931에 의거한 신호처리절차를 수행하는 것으로서, BRI인터페이스부(6a) 혹은 PRI인터페이스부(6b)중 어느 하나로만 구성될 수도 있다. H.221 프레이밍부(6c)는 H.221에서 규정하고 있는 프레임 구조를 검색하여 프레임을 확립하는 모듈로서 FAS(Frame Alignment Signal)와 비트율 할당 신호(Bit rate Allocation Signal: 이하 BAS라 함.)를 동기화시킨다. 데이터분리추출부(6d)는 동기화된 음성, 화상, 데이터로 구성된 신호를 각각의 독립된 데이터로 추출해내어 버스상에 전달하는 디멀티플랙싱모듈이다. 음성믹싱부(6e)는 에너지측정(energy measurement)부와 믹싱부(mixing part)로 이루어져, 상기 데이터분리추출부(6d)로부터 입력된 음성신호로부터 음성 에너지가 큰 단말들을 추출해내어 이들을 혼합한다. 화상스위칭부(6f)는 상기 데이터분리추출부(6d)로부터 입력된 각 단말의 화상으로부터 원하는 단말의 화상을 추출 및 공급해준다. 데이터처리부(6g)는 상기 데이터분리추출부(6d)로부터 입력된 데이터를 처리한다. 제어부(6f)는 상기 H.221프레이밍부(6c)로부터 입력된 제어명령(control code)에 따라 입출력을 제어하며 CCITT 권고안 H.231, H.242, H.243에 의해 화상회의를 제어하기 위한 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 모듈이다. 데이터조합부(6i)는 상기 모듈들(6e, 6f, 6g) 로부터 각각 처리된 데이터를 하나의 데이터 구조로 다시 조합하는 멀티플랙싱모듈이다. H.221 리프레이밍(reframing)부(6j)는 상기 데이터조합부(6i)로부터 입력된 데이터를 H.221 프레임 구조를 갖는 데이터로 재변환시켜 주는 것으로, 이렇게 변환된 데이터는 다시 상기 라인인터페이스부(6a 또는 6b)를 통해 ISDN으로 전송된다.

제7도는 본 발명에 따른 화상회의 구현예를 나타낸 것으로, 12단말이 하나의 회의를 구성하고 있을 때 음성데이터가 전달되는 형태를 표현한 것이다. 즉 각 단말로부터의 음성 레벨을 측정하여 음성이 가장 큰 단말을 선택하고, 이들의 음성을 믹싱하여 각 단말에 출력한다.

제8도는 본 발명에 따른 화상회의 구현예를 나타낸 것으로, 12단말이 하나의 회의를 구성하고 있을 때 영상데이터가 전달되는 형태를 표현한 것이다. 즉 화상데이터를 후술하는 제19도 및 제20도에 도시한 바와 같이 MVIP 버스7(DSo7)의 각 채널에 할당한다. 각 단말로부터의 음성신호의 레벨을 일정주기로 비교하여, 화자(speaker)/비화자(non-speaker)를 판정하고 화자로 인정된 단말의 화상(현재 말하고 있는 단말의 화상)을 모든 단말에 출력한다.

제9도는 4개의 그룹이 회의를 하고, 각 그룹에 3개의 단말이 포함되어 있을 경우 음성데이터가 전달되는 형태를 나타낸 것이다. 이때 MVIP버스의 각 스트림은 회의그룹별로 할당된다. 즉 DSo1은 제1그룹, DSo2는 제2그룹, DSo3은 제3그룹, DSo4는 제4그룹으로 할당된다.

제10도는 스플리트 스크린(split screen) 구현시 4개의 QCIF(Quarter CIF)를 하나의 CIF(Common Intermediate Format) 화상으로 구성하는 방법을 나타내고 있다. 즉 스플리트 스크린 화상 믹싱의 경우에는 회의용 화상단말의 출력은 QCIF모드로 놓고, 입력은 CIF모드로 세팅한 후 화상스위칭부(6f)로 입력된 4개의 QCIF화상데이터를 CIF화상데이터로 합성하여 각 화상회의단말에 출력하면 그 출력된 결과는 1개의 화면에 4개의 화상이 나뉘어 표시된다. 여기서 H.261 화상회의의 CIF와 QCIF는 화상데이터가 화상, GOB(Groups of block), MACRO, BLOCK, BLOCK의 계층구조로 되어 있다. 또한 CIF는 NTSC방식, PAL방식 그리고 SECAM방식과 같은 TV방식에 의한 신호를 세계 공통의 화상으로 변환한 화상신호이고, QCIF는 낮은 비트율에서의 동작을 위해서 수평-수직 해상도를 각각 CIF의 반으로 한 것이다. CIF의 능력을 갖는 장치와 QCIF의 능력을 갖는 장치가 연결되어 통신하게 될 경우에는 QCIF로 통신하게 된다. CIF에서 광휘도신호(Y)는 360화소 × 288라인이며, 색차신호(Cb, Cr)는 수평-수직 해상도를 각각 휘도신호의 반으로 정한다. 1초당 프레임 수는 30,000/1,001(약 29.97)이며, 인터레이스는 하지 않고, 각 화소의 휘도는 8비트(256레벨)로 표시한다.

제11도는 상기 제10도를 실현하기 위한 GOB번호의 재할당 상태를 나타낸다. 즉 각 단말로부터의 QCIF 화상 데이터를 도시된 바와 같이 CIF 화상 데이터로 합성하여 변환하면 스플리트 스크린 화상 믹싱을 할 수 있다.

제12도는 ISDN BRI 여러 라인을 MCU 내부의 MVIP버스에 접속시키는 타이밍도이다. MVIP버스는 상용버스로서 125㎲내에 32채널, 1채널당 8비트를 가짐으로써 2,048Mbps의 전송속도를 제공하고 송신 및 수신라인이 각각 분리된 8라인으로 구성된다.

제13도는 제6도중 H.221 프레이밍부(6c)의 상세 구성도이다. ISDN 인터페이스모듈에서 MVIP버스로 집적시켜 보내준 데이터를 수신하기 위한 MVIP버스 인터페이스부(13a)와, 상기 수신 데이터로부터 H.221 권고안에서의 H.221프레임 구조를 인식하고 프레임동기신호(FAS)와 멀티프레임동기신호(MFA)를 찾아내기 위한 FAS, MFA얼라인먼트 로직(13b)과, CI디코더(13c)와, 상기 동기신호에 맞추어 화상회의에 관한 정보들이 실려 있는 BAS(Bit Allocation Indication)코드를 ISA버스를 통해 제어부(6h)로 전송하기 위한 CPU인터페이스(13d)로 구성된다. 이 H.221 프레이밍부(6c)는 ISDN 호가 설정되고 난 후 화상회의로 들어가기 전에 다시 한번 화상회의를 할 수 있는 프레임 구조를 확립하는 것이 주된 역할이다. 이때 관련된 정보는 모두 BAS에 실려 오며 이 정보를 추출하여 제어부(6h)가 다른 모듈을 제어할 수 있게 된다.

제14도는 제6도중 데이터분리추출부(6d)의 구성도이다. H.221 프레이밍부(6c)로부터 ISDN수신 데이터를 입력하기 위한 MVIP버스 인터페이스부(14a)와, CPU인터페이스부(14b)와, 상기 CPU인터페이스부(14b)를 통해 추출데이터의 종류와 전송속도에 관한 추출정보를 요구하여 제어부(6h)로부터의 응답을 수신하기 위한 추출정보 확인부(14c)와, 상기 제어부(6h)로부터 제공되는 추출정보에 따라 상기 ISDN수신 데이터를 각각 음성 데이터, 화상데이터, 일반 데이터로 분리 추출하는 디멀티플랙서(13d)로 구성된다.

상기 제어부(6h)에서 제공되는 추출정보는 제어부(6h)가 상기 H.221 프레이밍부(6c)로부터 수신한 BAS코드에 의거 확립한 것이다. 결국 상기 디멀티플랙서(13d)에서는 음성, 화상, 일반 데이터로 이루어진 ISDN수신데이터로부터 상기 BAS코드에 맞게 각각의 독립된 음성 데이터와 화상 데이터 크기로 일반 데이터를 추출해 내는 것이다.

제15도는 제6도중 음성믹싱부(6e)의 상세 구성도이다. 음성 MVIP인터페이스부(15a)를 통해서 데이터분리추출부(6d)로부터 음성 데이터를 수신한다. 또한 음성선택부(15g)에서는 CPU인터페이스부(15i)를 통해서 제어부(6h)로부터 음성 종류 지정신호를 수신한다. 음성 디코더(15b)에서는 상기 음성선택부(15g)에서 상기 음성 종류지정신호에 의거 지정하는 음성의 종류, 즉, PCM 혹은 ADPCM 혹은 SB-ADPCM 혹은 LD-CELP에 맞추어 8비트의 오디오 데이터를 14비트의 리니어(linear) PCM데이터로 변환한다.

에너지 레벨측정부(15c)에서는 각 채널에 대응하는 상기 리니어 PCM데이터의 에너지 레벨을 측정하여 화자단말을 인식한다. 상기 에너지 레벨은 화자의 목소리가 클수록 클 것인바, 우선 3개의 큰 목소리군을 추출하고 이중에서 제일 큰 음성에 해당하는 채널을 현재 말을 하고 있는 화자단말로 판단한다. 이렇게 화자단말이 인식되면 음성 믹싱부(15d)에서는 이 화자단말을 제외한 모든 단말에 상기 추출해 두었던 3개의 큰 목소리군을 믹싱하여 하나의 음성 리니어 PCM데이터를 생성한다. 상기 음성 리니어 PCM데이터는 믹싱된 것인바, 14비트를 초과하는 데이터도 포함되어 있을 수 있다. 그러므로 표준화부(15e)에서 상기 초과된 데이터를 14비트 이내로 맞추는 동작을 수행한다.

표준화된 음성 리니어 PCM데이터는 엔코더(15f)에서 전송비에 맞추어 다시 8비트 데이터로 엔코딩된 후 MVIP인터페이스(15a)를 통해 MVIP버스에 로딩(loding) 된다.

상기한 바와 같이 가장 목소리가 큰 가입자를 주로 하는 음성 프로세싱 방법-voice activated mode-과 다른 음성 프로세싱방법-chair control mode-이 있다. 의장제어에 의한 음성 스위칭은 의장단말로 등록되어 있는 단말이 제어권을 갖고 특정 단말의 음성을 선택하는 것으로서, 목소리의 에너지 레벨과는 무관하게 측정단말의 음성을 선택한다. 이때 에너지측정부(15c)와 음성믹시우(15d) 및 표준화부(15e)는 동작하지 않게 되며, 모든 단말로 선택된 단말의 음성이 방송(broadcasting)된다. 이러한 의장제어는 CPU인터페이스(15i)를 통해 제어부(6h)의 제어를 받는 의장제어부(15h)에 의해 이루어진다.

제16도는 제6도중 화상 스위칭부(6f)의 구체적인 구성도 이다. 데이터 분리 추출부(6d)로부터 MVIP인터페이스부(16a)를 통해 입력된 화상 데이터는 일단 화상버퍼(16b)에 일시적으로 저장된다. 화상스플리트부(16c)에서는 CPU인터페이스(16e)를 통해 제어부(6h)로부터 화면 형태정보를 수신 및 분석하여, 스플리트 화면을 선택한 경우이면 전술한 음성믹싱부(6e)에서 추출했던 에너지 레벨이 가장 큰 3화자 단말의 영상을 한 화면으로 다시 조합한다. 반면에 스플리트 화면이 선택된 경우가 아니라면, 음성 믹싱부(6e)에서 선택된 주화자의 채널정보나 의장단말에서 입력된 특정 채널의 정보를 제어부(6h)로부터 입력받아 그 화상 데이터를 자신을 제외한 모든 단말에 방송한다. 상기 두 경우 모두 립싱크(lip sync)부(16d)에서 음성 데이터와 화상 데이터 사이의 립싱크를 보상하여 자연스러운 화면과소리가 방송될 수 있도록 한다.

제17도는 제6도중 데이터처리부(6g)의 구체적인 구성도이다. 일반 데이터로 통신을 하기 위해서는 전제조건이 있다. 즉 각 단말은 먼저 MCU로부터 데이터토큰(token)을 할당받아야 한다. 이를 위해 각 단말은 데이터를 전송하기에 앞서 데이터 채널에 토큰을 요구하게 되고, 이 요구는 MVIP인터페이스부(17a)를 통해 데이터토큰큐(queue)에 쌓이게 된다. 토큰 할당부(17d)에서는 CPU인터페이스부(17e)를 통해 제어부(6h)로부터 제공되는 명령에 의거 상기 토큰들을 적절히 제어함과 아울러 해당하는 단말에 토큰을 할당한다. 토큰을 할당받은 단말은 데이터를 MCU로 전송할 수 있게 되고, MCU는 이 데이터를 수신하여 데이터버퍼(17c)에 일시적으로 저장하였다가 다시 MVIP인터페이스부(17a)를 통해 전송하고자 하는 단말에 공급한다.

제18도는 채널당 할당되는 비트들의 형태와 클럭과의 관계를 MVIP버스상에 표시한 것으로, SAC보드와 H.221 멀티플랙서 보드에서 분리된 데이터 및 음성믹싱부(6e)와 화상스위칭부(6f)에서 인터페이스되는 데이터시그날링은 모두 이 MVIP 포맷에 맞추어 통신하게 된다. 하기 (표1)은 MVIP커낵터(connector)의 핀 배치를 나타낸 것이다. MVIP버스는 PC/ISA(ISAC)와 EISA시스템을 위하여 개발된 것으로, 인터-보드(inter-board)통신과 제어를 위하여 2.048Mbps 동기데이터를 16라인 수용(support)할 수 있다. 핀 DSi0-DSi7은 단말로부터 들어오는 데이터를 위한 것이고, DSo0-DSo7은 이 데이터를 단말로 내보내는데 사용한다. \C4와 C2는 4.096MHZ 시스템클럭이고, \F0는 8KHZ 프레임동기신호이다.

제19도 및 제20도는 12단말이 참여한 하나의 회의, 3단말이 참여한 4개의 회의에 대한 MVIP버스 채널 할당 상태의 일예를 각각 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, MVIP 버스 스트림0에 순서대로 채널이 할당되어 제4도의 H.221 멀티플랙서 보드(4c)로 입력된다(DSi0). SAC 1매는 4라인의 'S/T'를 수용할 수 있고, 총 3매까지 접속 가능하므로 24(=2B×4×3) 채널을 MVIP 버스 스트림 0에 실을 수 있으며, 이 채널데이터는 H.221 프레임당 80바이트(byte)로 분리된다. 각 프레임은 FAS, BAS, ECS(Encryption Control Signal)의 서비스 채널을 갖는다. H.221 멀티플랙서 보드(4c)는 H.221 프레이밍 헤더(header) 즉 MVIP버스 스트림0 (DSi0)에 실려온 채널데이터로부터 H.221 프레임 동기를 검출하고 프레임 위상을 MCU 내부 타이밍에 동기화한 후 음성, 화상신호를 분리한다. 분리된 음성데이터는 제19도에 도시된 바와 같이 MVIP버스 스트림1 - MVIP버스 스트림4 (DSo1 - DSo4)의 각 채널에 할당되어 음성믹싱부(6e)로 보내진다. 본 실시예의 MCU는 12개까지의 다지점을 연결하여 화상회의를 할 수 있다. 그러므로 3, 4, 5포트 또는 6포트씩 그룹을 형성하여 그룹별 화상회의를 동시에 진행할 수 있으나 총 단말의 수는 12개를 초과하지 못한다. 단일 회의 모드(single conference mode)에서는 제20도에 도시한 바와 같이 MVIP 버스 스트림1에 각각 할당된다. 회의그룹의 형성은 화상단말측의 요구에 따라 12지점중에서 임의로 3단말 이상 6단말까지 선택해서 형성할 수 있다.

제21도는 상기와 같은 MVIP버스 채널 할당 순서를 나타낸다. 호(call)가 성립하는 절차(T1-T7)는 H.221, H.320, H.242, H.243등에 준하며, 여기서는 MVIP버스 할당과 관련된 절차만을 나타내고 있다. 그 순서를 구체적으로 설명하면, ISDN인터페이스보드(이하 ISDN보드라 함)로부터 호가 들어오면(T4), CPU보드는 ISDN보드에 할당된 MVIP버스(이하 MVIP0)에서 쓰이지 않고 타임슬롯을 찾아 이를 ISDN보드에 알려준다(T2). ISDN보드로부터 상기 T2상황에 대한 확인 메시지가 오면(T3), CPU보드는 H.221보드에 타임슬롯번호와 함께 새로운 호가 들어왔음을 알려준다(T4). H.221보드는 주어진 타임슬롯에서 동기를 확립하고(T5), BAS(Bit-rate Allocation Signal)에서 캡셋(capability set)을 추출하여 이를 CPU보드에 알려준다(T6). 상기한 T1-T6의 절차를 반복 수행후 CPU보드에서 하나의 회의를 시작하기로 결정하면(T7), 이 회의에 포함된 타임슬롯들에 대해 MVIP버스의 라인 및 채널 할당을 시작한다(T8). 이때 화상 데이터는 하나 혹은 둘의 라인에 집적시키며, 음성데이터는 하나의 회의마다 하나의 MVIP버스를 할당할 수 있다. H.221보드에서는 이러한 MVIP 채널할당을 확인하고 그 사실을 상기 CPU보드에 알리게 된다(T9). 한편 (T8)의 절차가 끝난 후 APU(Audio Processor Unit) 및 VPU(Video Procesor Unit)에 각 채널별로 캡섹을 준 후(T10, T11), 회의 시작명령을 주면(T12, T13), 이후부터 APU, VPU는 각기 자기에게 주어진 캡셋에 의해 데이터처리 후 이를 해당 MVIP버스 및 채널에 실어주면 된다. 이때 APU는 주기적으로 음성레벨을 측정하여 MVIP버스별로 음성레벨이 가장 큰 단말로부터 세 번째 큰 단말까지 CPU보드에게 알려준다(T14). 또한 회의도중 회의의 형태(configuration)나 단말의 자격(capability)이 바뀔 때마다, 예를 들면 새로운 단말의 회의참가, 영상스플리트 스크린 등, T8-T11의 절차중 필요한 부분 수행후 T12, T13을 수행하면 된다. 이렇게 수행되는 모든 절차는 ISA버스를 통해 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명은 화상회의 제어장치의 PC/MVIP 버스 구조를 가지므로 종래의 MCU보다 버스 구성이 간단하여 음성 믹싱 및 영상 스위칭 처리방식이 용이하다. 또한 ISDN을 이용함으로서 종래의 전용선보다 활용도가 높고, 국제표준인 H-시리즈에 의거 다른 기종 동화상단말을 접속시킬 수 있기 때문에 간단히 원격 복수지 참가형의 화상회의를 실현시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위 뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

1. 동시에 3지점 이상의 원격지 단말들을 네트워크로 연결하여 다지점 화상 회의를 실현하는 화상회의시스템에 있어서, 종합정보통신망에 접속되며, 단말들 사이에 종합정보통신망 음성 및 화상 접속이 가능하게 하는 종합정보통신망 인터페이스수단과, 주화자의 채널정보나 의장단말에서 수신된 특정 채널정보를 가지며, 화상회의의 진행을 제어하기 위한 주제어수단과, 수신되는 종합정보통신망 데이터로부터 프레임동기를 검출하고, 상기 검출한 프레임동기의 위상을 소정의 타이밍에 동기화한 후 음성/화상신호로 분리하기 위한 멀티플랙싱수단과, 상기 분리된 화상신호를 음성 레벨에 따라 단말에 출력하거나 화상 스플리트 스크린으로 처리하기 위한 화상처리수단과, 상기 분리된 음성신호들을 비교하여 음성이 가장 큰 단말을 소정 개수 선택하고 해당 음성 데이터를 합성하거나 그룹별 회의데이터를 처리하기 위한 음성처리수단과, 상기 인터페이스수단과 멀티플랙싱수단, 상기 멀티플랙싱수단과 화상처리수단, 상기 멀티플랙싱수단과 음성처리수단 사이를 연결하여 두 수단이 데이터와 제어신호를 동기식으로 주고받을 수 있도록 하기 위한 엠비아이피버스로 구성됨을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 종합정보통신망 에스 인터페이스수단으로부터 데이터를 수신하기 위한 엠비아이피버스 인터페이스부와, 상기 수신 데이터로부터 H.221프레임 구조를 인식하고 프레임동기신호와 멀티프레임동기신호를 찾아내기 위한 동기신호검출부와, 상기 검출된 동기신호에 맞추어 화상회의에 관한 정보들이 실려있는 비트율 할당 신호를 중앙처리장치버스를 통해 상기 주제어수단으로 전송하기 위한 중앙처리장치인터페이스부로 구성됨을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 멀티플랙싱수단이, 상기 엠비아이피버스를 통해 종합정보통신망 데이터를 입력하고, 상기 제어수단으로 데이터의 종류와 전송속도에 관한 추출정보를 요구하여 그 응답을 수신하며, 상기 추출정보에 따라 상기 종합정보통신망 데이터를 각각 음성 데이터, 화상 데이터, 일반 데이터로 분리 추출하는 데이터분리추출수단을 더 가짐을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 화상처리수단이, 상기 멀티플랙싱수단으로부터 엠비아이피버스를 통해 입력된 화상 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 화상버퍼와, 상기 제어수단으로부터 화면 형태정보를 수신 및 분석하고, 스플리트 화면을 선택한 경우 상기 검출된 에너지 레벨이 가장 큰 화자 단말들의 영상을 한 화면으로 다시 조합하기 위한 화상스플리트부로 구성됨을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
5. 제4항에 있어서, 스플리트 화면이 선택된 경우가 아니면 주화자의 채널정보나 의장단말에서 수신한 특정 채널정보를 상기 제어수단으로부터 입력받아 그 화상 데이터를 자신을 제외한 모든 단말에 방송하기 위한 수단을 더 가짐을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
6. 제4항 혹은 제5항에 있어서, 방송 화면과 소리가 자연스럽게 되도록 하기 위해 상기 음성 데이터와 화상 데이터 사이의 립싱크를 보상하는 립싱크부를 더 구비함을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 음성처리수단이, 중앙처리장치 인터페이스부를 통해 상기 주제어수단으로부터 음성 종류 지정신호를 수신하기 위한 음성선택부와, 상기 음성선택부에서 상기 음성 종류 지정신호에 의거 지정하는 음성의 종류에 맞추어 제1소정 비트의 음성 데이터를 제2소정 비트의 리니어 피씨엠 데이터로 변환하기 위한 음성 디코더와, 각 채널에 대응하는 상기 리니어 피씨엠 데이터의 에너지 레벨을 측정하여 화자단말을 인식하기 위한 에너지 레벨 측정부와, 에너지 레벨이 가장 큰 단말을 제외한 모든 단말에 상기 추출한 소정 개수의 큰 목소리군을 믹싱하여 하나의 음성 리니어 피씨엠 데이터를 생성하기 위한 음성 믹싱부와, 상기 믹싱된 음성 리니어 피씨엠 데이터를 전송비에 맞추어 다시 원래의 비트 수를 갖는 데이터로 엔코딩하여 상기 엠비아이피 인터페이스수단을 엠비아이피버스에 로딩하기 위한 엔코딩부로 구성됨을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
8. 제7항에 이어서, 상기 믹싱된 음성 리니어 피씨엠 데이터에 포함된 초과 데이터를 소정 비트이내로 맞추기 위한 표준화부를 더 구비함을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 주제어수단과 상기 인터페이스수단, 멀티플랙싱수단, 화상처리수단 혹은 음성처리수단 데이터 혹은 제어신호를 교환하기 위한 아이사(ISA)버스를 더 구비함을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 인터페이스수단은, 상기 엠비아이피버스와 접속된 시공간스위치에 의해 다지점 단말 사이의 접속이 이루어지게 하며 종합정보통신망으로부터 2B+D 형태로 수신되는 데이터를 처리하여 상기 시공간스위치로 전달하는 가입자 액세스 제어기를 포함함을 특징으로 하는 화상회의 제어장치.