[go: up one dir, main page]

KR20130085530A - Apparatus for video transmission - Google Patents

Apparatus for video transmission Download PDF

Info

Publication number
KR20130085530A
KR20130085530A KR1020110135842A KR20110135842A KR20130085530A KR 20130085530 A KR20130085530 A KR 20130085530A KR 1020110135842 A KR1020110135842 A KR 1020110135842A KR 20110135842 A KR20110135842 A KR 20110135842A KR 20130085530 A KR20130085530 A KR 20130085530A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
network
engine
packet
udp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020110135842A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박찬호
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020110135842A priority Critical patent/KR20130085530A/en
Publication of KR20130085530A publication Critical patent/KR20130085530A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/164Adaptation or special uses of UDP protocol
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/236Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
    • H04N21/23605Creation or processing of packetized elementary streams [PES]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

PURPOSE: An image transmission device is provided to enable a user to use an application requiring real-time images like a game in a virtual environment or a central management-type personal computer (PC) rack system. CONSTITUTION: An image transmission device (120) is composed of a network interface card (120a) and image transmission hardware (120b). The network interface card is composed of a host interface (121), media access control (MAC) (122), a packet transmission engine (123), and a packet reception engine (124). The host interface takes charge of interfacing with a host processor. The MAC performs an external interface function with a network. The packet transmission engine processes data received from the host interface and delivers to the MAC in order to transmit the data to the network. The packet reception engine receives data from the network through the MAC and delivers to the host interface. The image transmission hardware includes an image signal processing part (125), a user datagram protocol (UDP) processing engine (126), and a multiplexer (MUX) (127). The image signal processing part receives an output signal of a video card and converts the corresponding signal into image file data. The image signal processing part converts an RGB or a digital visual interface (DVI) signal into image file data and delivers to the UDP processing engine. [Reference numerals] (121) Host interface; (123) Packet transmission engine; (124) Packet reception engine; (125) Image signal processing part; (126) UDP processing engine; (AA) Video card output signal

Description

영상 전송 장치{Apparatus for video transmission}Apparatus for video transmission

본 발명은 영상 전송 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 네트워크를 통하여 고화질의 영상을 지연시간을 최소화하며 전송할 수 있는 영상 전송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image transmission device. More specifically, the present invention relates to an image transmission apparatus capable of transmitting a high quality image over a network with minimal delay time.

서버 기반 컴퓨팅이나 PC(Personal Computer)의 원격사용 등을 위해서는 영상신호의 원격전송을 필요로 한다. 이를 위하여, 운영체제(OS; Operating System)의 그래픽 처리 스택의 일정 위치에서 API(Application Programming Interface)를 후킹(Hooking)하여 이를 원격 사용자의 클라이언트(Client)로 전송하는 시스템이 사용되고 있다. 하지만 클라이언트 측에서는 이를 영상으로 보여주기 위해서 일정 수준의 CPU(Central Preocessing Unit)와 그래픽 카드를 필요로 하므로, 일반 PC 또는 씬 클라이언트(Thin client)처럼 컴퓨터와 유사한 시스템을 가지고 있어야 한다.Remote transmission of video signals is required for server-based computing and remote use of personal computers (PCs). To this end, a system that hooks an API (Application Programming Interface) at a predetermined position of a graphic processing stack of an operating system (OS) and transmits it to a client of a remote user is used. However, since the client side requires a certain level of CPU (Central Preocessing Unit) and a graphics card to display this image, it must have a computer-like system like a general PC or thin client.

TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol), IP(Internet Protocol)는 네트워크에서 데이터 전송을 위한 프로토콜이며, 일반적으로 CPU가 처리한다. 네트워크 대역폭이 넓어져 감에 따라서 이와 같은 프로토콜 처리는 CPU에 부담으로 작용하기 시작하였다.Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), and Internet Protocol (IP) are protocols for transmitting data over a network, and are typically handled by the CPU. As the network bandwidth grew, such protocol processing began to weigh on the CPU.

PC의 컴퓨팅 능력이 향상되어 감에 따라서, 실제적으로 활용 가능한 컴퓨팅 성능을 다 사용하지 못하는 경우가 대부분이다. 이와 같은 상황을 해결하기 위하여, 하나의 PC를 여러 명이 사용하는 가상화 솔루션이 많이 개발되고 있다. 또한, 전력 절감 및 관리를 위해, PC들을 서버처럼 한곳에 모아서 관리하고 사용자에게는 모니터와 키보드, 마우스만을 제공하는 중앙관리형 PC랙 시스템 또한 사용되고 있다. 이러한 경우에 PC에서 실제 사용자가 보고 있는 모니터까지의 영상의 전송은 필수적이다. 그리고, 영상 전송에서 발생하는 지연시간의 문제를 해결하기 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다.As the computing power of PCs improves, they often fail to use all the available computing power. In order to solve such a situation, many virtualization solutions using a single PC are being developed. In addition, a centrally managed PC rack system is also used to save and manage power by bringing PCs together in one place, like a server, and providing only a monitor, keyboard and mouse to users. In this case, the transmission of the image from the PC to the monitor that the real user sees is essential. In addition, there is a need for development of a technology for solving the problem of delay time occurring in image transmission.

본 발명의 목적은 비교적 단거리인 랜(LAN) 환경에서 높은 대역폭을 이용하여 낮은 지연시간을 갖는 고화질의 영상을 보내기 위한 기술을 제공하는 것이다. 즉, 본 발명은 가상화 환경 또는 중앙관리형 PC 랙 시스템 상에서도 게임과 같은 실시간 영상을 필요로 하는 어플리케이션을 사용할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for transmitting a high quality image having a low delay time using a high bandwidth in a relatively short LAN (LAN) environment. That is, an object of the present invention is to enable the use of applications that require real-time video, such as games even in a virtualized environment or a centrally managed PC rack system.

그리고, 본 발명은 단순한 케이블의 확장과 달리 네트워크 패킷 형태를 사용함으로써 MAC 주소 및 IP를 이용해 사용자간 전환을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to facilitate switching between users by using a MAC address and IP by using a network packet form, unlike a simple cable extension.

또한, 본 발명은 TCP에 비하여 비교적 처리가 간단한 UDP 프로토콜을 사용하여 하드웨어로 구현하기 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to make it easy to implement in hardware using a UDP protocol that is relatively simple to process compared to TCP.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 전송 장치는 비디오 카드로부터 출력되는 신호를 수신하여, 상기 신호를 영상파일 데이터로 변환하는 영상신호 처리부; 및 상기 영상파일 데이터를 수신받아, 상기 영상파일 데이터를 UDP(User Datagram Protocol) 프로토콜을 통해 전송 가능한 이더넷 패킷 형태로 변환하는 UDP 처리엔진을 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 비디오 카드의 출력 신호를 패킷화해서 전송할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image transmission apparatus comprising: an image signal processing unit receiving a signal output from a video card and converting the signal into image file data; And a UDP processing engine for receiving the image file data and converting the image file data into an Ethernet packet form that can be transmitted through a UDP (User Datagram Protocol) protocol. That is, the present invention can packetize and transmit an output signal of a video card.

이 때, 본 발명은 패킷화 시에 MAC(Media Access Control) 주소 및 IP를 이용하여, 이더넷 스위치를 사용자 전환용으로 사용할 수 있다.At this time, the present invention can use the Ethernet switch for switching the user by using the MAC (Media Access Control) address and IP at packetization.

이 때, 본 발명은 패킷화 시에 UDP/IP 프로토콜을 이용하여 PC 및 씬 클라이언트 시스템에서도 영상을 받을 수 있도록 한다.In this case, the present invention allows the PC and the thin client system to receive an image by using the UDP / IP protocol during packetization.

이 때, 본 발명은 패킷화된 영상파일 데이터를 압축 또는 암호화하여 전송할 수 있다.In this case, the present invention may compress or encrypt the packetized image file data and transmit the same.

이 때, 본 발명은 IP를 이용한 MAC 주소의 검색을 위한 ARP 처리 기능을 포함할 수 있다. In this case, the present invention may include an ARP processing function for searching for a MAC address using IP.

이 때, 본 발명은 ARP를 이용하여 사용자의 장치가 연결되어 있는지 주기적으로 확인할 수 있다.At this time, the present invention can periodically check whether the user's device is connected using the ARP.

이 때, 본 발명은 수신된 ICMP를 분석하여 사용자의 장치가 정상 동작하고 있는지 확인할 수 있다.
At this time, the present invention can determine whether the user's device is operating by analyzing the received ICMP.

그리고, 본 발명에 따른 영상 수신 장치는 네트워크로 전송되는 영상 데이터를 수신하여 모니터로 출력할 수 있는 장치로, 전용 하드웨어를 위한 헤더 형태와 호환성을 위한 UDP/IP 헤더 형태를 선택하여 처리할 수 있다.In addition, the image receiving apparatus according to the present invention is a device capable of receiving and outputting image data transmitted over a network to a monitor, and may select and process a header type for dedicated hardware and a UDP / IP header type for compatibility. .

이 때, 본 발명은 IP를 가지고 있으며, 장치의 MAC 주소를 알려주기 위해, ARP 응답을 처리할 수 있다.At this time, the present invention has an IP, and can process an ARP response to inform the MAC address of the device.

또한, 본 발명은 수신한 영상 데이터가 압축 또는 암호화된 경우, 이를 해제 또는 복호화 할 수 있는 기능을 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a function of releasing or decrypting the received image data when it is compressed or encrypted.

본 발명에 따르면, 비디오 카드의 출력을 UDP 처리엔진을 통하여 네트워크로 전송한다. According to the invention, the output of the video card is transmitted to the network via a UDP processing engine.

따라서, 본 발명은 비교적 단거리인 랜(LAN) 환경에서 높은 대역폭을 이용하여 낮은 지연시간을 갖는 고화질의 영상을 보내기 위한 기술을 제공할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 가상화 환경 또는 중앙관리형 PC 랙 시스템 상에서도 게임과 같은 실시간 영상을 필요로 하는 어플리케이션을 사용할 수 있게 한다. Accordingly, the present invention can provide a technique for transmitting a high quality image having a low delay time using a high bandwidth in a relatively short LAN (LAN) environment. Through this, the present invention enables the use of applications requiring real-time video such as games even in a virtualized environment or a centrally managed PC rack system.

그리고, 본 발명은 단순한 케이블의 확장과 달리 네트워크 패킷 형태를 사용함으로써 MAC 주소 및 IP를 이용해 사용자간 전환을 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention can facilitate the switching between users by using the MAC address and IP by using a network packet form, unlike a simple cable extension.

또한, 본 발명은 TCP에 비하여 비교적 처리가 간단한 UDP 프로토콜을 사용하여 하드웨어로 구현하기 용이하다.In addition, the present invention can be easily implemented in hardware using the UDP protocol, which is relatively simple to process compared to TCP.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치가 적용된 네트워크 환경을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 전송에 사용되는 네트워크 패킷 형태의 예시를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수신 전용 카드의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치가 적용된 네트워크 환경을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 전송에 사용되는 네트워크 패킷 형태의 다른 예시를 도시한 것이다.
1 illustrates a network environment to which an image transmission device according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an image transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an example of a network packet form used for image transmission according to the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of an image receiving-only card according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a network environment to which an image transmission device according to another embodiment of the present invention is applied.
6 is a block diagram illustrating a configuration of an image transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 shows another example of a network packet form used for image transmission according to the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성 및 동작에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration and operation of an image transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치가 적용된 네트워크 환경을 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명에 따른 영상 전송에 사용되는 네트워크 패킷 형태의 예시를 도시한 것이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수신 전용 카드의 구성을 도시한 블록도이다.
1 illustrates a network environment to which an image transmission device according to an embodiment of the present invention is applied. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 illustrates an example of a network packet form used for image transmission according to the present invention. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image receiving-only card according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 전송 장치(120)는 네트워크 인터페이스 카드에 영상 전송을 위한 기능이 추가되어 구성될 수 있다. 서버(100)에 영상 전송 장치(120)를 장착하고, 영상 전송 장치(120)는 비디오카드(110)에서 출력되는 영상 신호를 받아서 전송한다. 이 때, 서버(100)는 PC로 구성될 수 있다. 즉, 영상 전송 장치(120)는 영상 전송 이외에도 서버(100)의 네트워크 카드로서의 기능을 겸한다. 이더넷 스위치(20) 역시 영상 데이터 패킷의 전송뿐만 아니라, 외부망(50)과의 연결을 통한 네트워크 패킷 송수신에도 참여한다. 이 때, 이더넷 스위치(20)는 영상 데이터 수신의 대상이 되는 씬 클라이언트(30)와, 모니터(40) 및 영상 수신 전용카드(200)에 연결될 수 있다. Referring to FIG. 1, the image transmission device 120 according to an embodiment of the present invention may be configured by adding a function for image transmission to a network interface card. The image transmission apparatus 120 is mounted on the server 100, and the image transmission apparatus 120 receives and transmits an image signal output from the video card 110. At this time, the server 100 may be configured as a PC. That is, the image transmission device 120 also functions as a network card of the server 100 in addition to image transmission. The Ethernet switch 20 also participates in transmission and reception of network packets through connection with the external network 50 as well as transmission of image data packets. In this case, the Ethernet switch 20 may be connected to the thin client 30, the monitor 40, and the image receiving dedicated card 200, which are targets of receiving image data.

사용자는 씬 클라이언트(30)를 연결하여 사용할 수 있고, 영상 수신 전용카드(200)와 모니터(40)를 연결하여 사용할 수도 있다. 이 때, 씬 클라이언트는 PC 혹은 넷북일 수 있다. The user may connect and use the thin client 30, or may connect and use the image receiving dedicated card 200 and the monitor 40. At this time, the thin client may be a PC or a netbook.

도 2를 참조하면, 영상 전송 장치(120)는 네트워크 인터페이스 카드(120a) 및 영상전송기능 하드웨어(120b)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the image transmission device 120 may be configured with a network interface card 120a and image transmission function hardware 120b.

그리고, 네트워크 인터페이스 카드(120a)는 호스트 인터페이스(121), MAC(122), 패킷 송신엔진(123) 및 패킷 수신엔진(124)로 구성된다. The network interface card 120a includes a host interface 121, a MAC 122, a packet transmission engine 123, and a packet reception engine 124.

호스트 인터페이스(121)는 호스트 프로세서와의 인터페이스를 담당한다. MAC(122)은 네트워크 망과의 연결 기능 즉, 외부 인터페이스 기능을 수행한다. 패킷 송신엔진(123)은 호스트 인터페이스(121)에서 가져온 데이터를 가공하여 네트워크로 전송하기 위해 MAC(122)으로 전달한다. 패킷 수신엔진(124)은 네트워크 망에서 수신된 데이터를 MAC(122)을 통해서 전달받아 호스트 인터페이스(121)로 전달한다. 이 때, 패킷 송신엔진(123)은 MAC(122)으로 데이터를 전달하는 통로에 영상전송기능 하드웨어(120b)를 추가하여, 영상을 직접 네트워크로 전달할 수 있다. The host interface 121 is responsible for the interface with the host processor. The MAC 122 performs a connection function with the network, that is, an external interface function. The packet transmission engine 123 processes the data obtained from the host interface 121 and transmits the data to the MAC 122 for transmission to the network. The packet receiving engine 124 receives the data received from the network through the MAC 122 and delivers the received data to the host interface 121. At this time, the packet transmission engine 123 may add the image transmission function hardware 120b to the passage for transmitting data to the MAC 122, and may directly transmit the image to the network.

이러한, 영상전송기능 하드웨어(120b)는 영상신호 처리부(125), UDP 처리엔진(126) 및 MUX(127)를 포함하여 구성된다. The video transmission function hardware 120b includes a video signal processor 125, a UDP processing engine 126, and a MUX 127.

영상신호 처리부(125)는 비디오카드의 출력 신호를 수신하여, 해당 신호를 영상파일 데이터로 변환한다. 영상신호 처리부(125)는 RGB 또는 DVI 신호를 영상파일 데이터로 변환하여 UDP 처리엔진(126)으로 전달한다. 이 때, 필요하다면 영상을 압축하거나, 암호화 할 수 있다.The video signal processor 125 receives an output signal from the video card and converts the signal into video file data. The image signal processing unit 125 converts the RGB or DVI signal into image file data and transmits the converted image file data to the UDP processing engine 126. At this time, the image can be compressed or encrypted if necessary.

UDP 처리엔진(126)은 영상신호 처리부(125)로부터 영상파일 데이터를 수신하여, 영상파일 데이터를 UDP 프로토콜을 통해 전송 가능한 이더넷 패킷 형태로 변환한다. 이 때, UDP 처리엔진(126)은 영상파일 데이터를 네트워크 망에서 수용 가능한 크기로 분할하고, MAC, IP, UDP 헤더를 생성하여 분할된 데이터에 붙인다. 또한, 그래픽 데이터 전달을 위해 필요한 헤더 필드를 덧붙인다. 이 때, 필요한 정보들(예; 상대편IP 정보 등)은 호스트 인터페이스(121)가 UDP 처리엔진(126)의 레지스터에 기록한다. 상기와 같이 생성된 패킷은 MAC(122) 계층으로 전달되어 네트워크 망으로 전송된다. 이 때, MUX(122)에서의 우선순위는 UDP 처리엔진(126)에서 전달된 패킷이 갖도록 하여 영상의 지연이 없도록 한다.The UDP processing engine 126 receives the image file data from the image signal processor 125 and converts the image file data into an Ethernet packet form that can be transmitted through the UDP protocol. At this time, the UDP processing engine 126 divides the image file data into an acceptable size in the network, generates MAC, IP, UDP headers, and attaches the divided data. It also adds the header fields needed for passing graphical data. At this time, necessary information (for example, counterpart IP information, etc.) is recorded by the host interface 121 in the register of the UDP processing engine 126. The packet generated as described above is transferred to the MAC layer 122 and transmitted to the network. At this time, the priority in the MUX 122 is to have a packet transmitted from the UDP processing engine 126 so that there is no delay of the video.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 서버(100)가 씬 클라이언트(30)나 영상수신 전용카드(200)로 영상을 전송하기 위해서는, 네트워크 인터페이스 카드(120a)를 이용하여 상대방의 MAC 주소를 알아낸다. 이는 ARP Query를 사용해서 알아낼 수 있다. 이와 같이 알아낸 MAC 주소는 UDP 처리엔진(126)에 기록되고, UDP 처리엔진(126)은 영상 신호 처리부(125)에서 전달받은 데이터를 전송한다. Referring to FIG. 1 and FIG. 2, in order for the server 100 to transmit an image to the thin client 30 or an image receiving dedicated card 200, the MAC address of the other party is known using the network interface card 120a. Serve This can be found using ARP Query. The MAC address thus found is recorded in the UDP processing engine 126, and the UDP processing engine 126 transmits the data received from the image signal processing unit 125.

도 3과 함께 참조하면, UDP 처리엔진(126)이 생성하는 패킷의 형태가 도시되어 있다. 이더넷 망을 사용하기 위해서는 MAC Header(1)와 MAC Trailer(9)가 필수이다. MAC Trailer(9)는 MAC(122)에서 생성될 수 있다. MAC Header(1)에 사용되는 MAC 주소는 호스트 프로세서가 호스트 인터페이스(121)를 통해 알려준다.Referring to FIG. 3, a form of a packet generated by the UDP processing engine 126 is illustrated. In order to use Ethernet network, MAC Header (1) and MAC Trailer (9) are essential. The MAC Trailer 9 may be generated in the MAC 122. The MAC address used for the MAC Header 1 is notified by the host processor through the host interface 121.

IP Header(2) 나 UDP Header(3) 역시 일반적인 네트워크 처리방식과의 호환성 유지를 위해서 필요한 부분이다. IP 주소나 포트번호와 같은 정보는 마찬가지로 호스트 프로세서가 호스트 인터페이스(121)를 통해 알려주며, UDP 헤더의 체크섬과 같은 필드는 UDP 처리엔진 (126)이 직접 생성한다.IP Header (2) and UDP Header (3) are also necessary for maintaining compatibility with general network processing methods. Similarly, information such as an IP address or a port number is notified by the host processor through the host interface 121, and fields such as checksums of the UDP headers are directly generated by the UDP processing engine 126.

Packet Counter(4) 필드와 Frame Counter(5) 필드는 수신측에서 데이터가 정상적으로 수신되었는지를 알아내기 위한 정보이다. Frame은 영상 한 장을 의미하며, Packet은 하나의 Frame이 여러 개의 패킷으로 나누어져 전송될 때, 그 순서를 나타낸다. 즉, 2개의 영상 Frame이 각각 2개, 3개의 패킷으로 나누어져 전송된다면, Frame Counter(5) 와 Packet Counter(4)는 (0,0), (0,1), (1,0), (1,1), (1,2)의 순서로 기록된다. EOF(7) 필드는 각 Frame 의 마지막 Packet 임을 알려주기 위한 필드이다. 즉 (0,1), (1,2) 에 해당하는 패킷에서 1로 표시되어 전송된다. ERR(6) 필드는 EOF(7) 필드가 1 일 때만 의미를 가지며 해당 Frame 이 비정상적임을 표시하는 필드이다. 씬 클라이언트(30)나 영상수신 전용카드(200)는 Packet Counter(4)나 Frame Counter(5)가 순차적이지 못한 경우, 그리고 ERR(6) 필드가 체크되어 있는 경우에 문제가 있는 Frame을 제거한 후 적절히 모니터에 뿌려준다.The Packet Counter (4) field and the Frame Counter (5) field are information for determining whether data has been normally received at the receiving side. Frame means one video and Packet shows the order when one frame is divided into several packets and transmitted. That is, if two video frames are divided into two and three packets, respectively, the frame counter (5) and the packet counter (4) are (0,0), (0,1), (1,0), It is recorded in the order of (1, 1), (1, 2). The EOF (7) field is a field for informing that it is the last packet of each frame. In other words, the packet corresponding to (0, 1) and (1, 2) is marked as 1 and transmitted. The ERR (6) field is meaningful only when the EOF (7) field is 1 and indicates that the corresponding frame is abnormal. The thin client 30 or the image receiving dedicated card 200 removes the troubled frame when the Packet Counter 4 or Frame Counter 5 is not sequential, and when the ERR (6) field is checked. Spray onto monitor properly.

영상 신호 처리부(125) 에서 전달받은 데이터는 Video Data(8) 부분에 삽입되어 전송된다. 일반적으로 UDP 페이로드라 불리는 부분은 이 Video Data(8)에 일부 헤더필드를 포함한 Received Data(10) 부분이므로, UDP 헤더에 포함된 체크섬은 이 Received Data(10) 부분을 모두 포함하고 있다.The data received from the video signal processor 125 is inserted into the video data 8 and transmitted. Generally, the part called UDP payload is the Received Data (10) part including some header fields in this Video Data (8), so the checksum included in the UDP header includes all the Received Data (10) parts.

영상 전송에서 UDP 처럼 패킷 손실이 있을 수 있는 프로토콜을 이용하는 이유는 전술한 것처럼 순수 하드웨어로 구현하기 쉽기 때문이기도 하지만, 낮은 지연시간이 목표인 실시간 영상을 목적으로 하는 경우, 패킷 손실 시 재전송과 같은 절차는 무의미하기 때문이다.The reason why a packet may be lost in the video transmission, such as UDP, is because it is easy to implement in pure hardware as described above, but in the case of real-time video with low latency, a procedure such as retransmission upon packet loss Is meaningless.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상수신 전용카드(200)는 MAC(210), DEMUX(220), ARP 처리엔진(230), UDP 처리엔진(240) 및 영상신호 처리부(250)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 4, the image receiving dedicated card 200 according to an embodiment of the present invention is MAC 210, DEMUX 220, ARP processing engine 230, UDP processing engine 240 and the image signal processing unit ( 250).

영상수신 전용카드(200)은 프로세서를 구비하지 않는다. MAC(201)을 통해 수신된 패킷은 DEMUX(202)에서 ARP 패킷과 UDP 패킷으로 분리되어 각각 ARP 처리엔진(230)과 UDP 처리엔진(240)으로 전달되고 다른 패킷들은 모두 버려진다.The dedicated image receiving card 200 does not have a processor. The packet received through the MAC 201 is divided into an ARP packet and a UDP packet in the DEMUX 202, and delivered to the ARP processing engine 230 and the UDP processing engine 240, respectively, and all other packets are discarded.

ARP 처리엔진(230)은 ARP 요청 패킷이 수신되었을 때, 이에 대한 응답을 하는 역할을 한다. The ARP processing engine 230 plays a role in responding to the ARP request packet when it is received.

UDP 처리엔진(240)은 수신된 영상 데이터 패킷을 추출하여 영상신호 처리부 (250)로 알려주는 기능을 한다. 미리 약정된 포트로 수신되는 UDP 패킷을 제외하고는 모두 버려진다. 도 3의 Packet Counter(4), Frame Counter(5), ERR(6), EOF(7) 필드들을 이용하여 문제가 있는 Frame은 없는지를 검사하고 영상신호 처리부(250)로 Video Data(8) 부분만을 전달한다. 또한, 문제가 있거나 사라진 Frame은 매번 에러신호를 이용해서 알려주게 된다.The UDP processing engine 240 extracts the received video data packet and informs the video signal processor 250. All but discarded UDP packets received on pre-defined ports are discarded. The Packet Counter (4), Frame Counter (5), ERR (6), and EOF (7) fields of FIG. 3 check whether there are any problems with the frame, and the Video Data processing unit 250 uses the Video Data 8 section. Only pass. In addition, a problem or missing frame will be notified every time using an error signal.

영상신호 처리부(250)는 도 2의 영상신호 처리부(125)와 반대되는 기능을 수행한다. UDP 처리엔진(240)로부터 전달받은 영상 데이터를 RGB 또는 DVI 신호로 변환하여 모니터(40)로 전달한다. 이 때, 영상신호 처리부(250)는 필요하다면 압축된 영상을 압축 해제하고, 암호화된 데이터를 복호화하는 작업을 수행할 수 있다. The image signal processor 250 performs a function opposite to that of the image signal processor 125 of FIG. 2. The video data received from the UDP processing engine 240 is converted into an RGB or DVI signal and transferred to the monitor 40. At this time, the image signal processing unit 250 may decompress the compressed image and decrypt the encrypted data if necessary.

영상수신 전용카드(200)는 해당 응용분야에 특화된 하드웨어이기 때문에 굳이 IP/UDP 프로토콜을 쓸 이유는 없다. 도 1을 예로 들면 영상전송 네트워크 카드(120)와 영상수신 전용카드(200) 사이에 라우터가 존재하지 않는다면 단순히 MAC 주소만으로도 패킷의 전송이 가능하다. 따라서 도 3의 패킷 형태를 도 7과 같이 변형해서 사용할 수도 있다. 이 방법은 프로토콜 헤더의 크기를 줄여서 대역폭을 효과적으로 사용할 수 있다. 점보 프레임(Jumbo Frame)을 추가로 사용하면 효과는 더욱 커질 수 있다.The dedicated video receiving card 200 is hardware specialized for the application, so there is no reason to use the IP / UDP protocol. For example, if there is no router between the video transmission network card 120 and the video reception dedicated card 200, the packet can be transmitted simply by using only a MAC address. Therefore, the packet form of FIG. 3 can also be modified and used as shown in FIG. This method can reduce the size of the protocol header to effectively use the bandwidth. The additional use of Jumbo Frames can make the effect even greater.

즉 영상데이터의 전송망에 라우터가 없고, 수신하는 사용자가 영상수신 전용카드(200)를 사용한다면, IP 및 UDP 헤더를 제거하고 오류점검을 위한 CRC(11) 필드 만을 추가하여 전송할 수 있도록 한다. 물론 수신카드의 UDP 처리엔진(240) 역시 세팅을 통해 해당 포맷의 패킷을 처리할 수 있도록 구성된다.
That is, if there is no router in the image data transmission network, and the receiving user uses the image receiving dedicated card 200, the IP and UDP headers are removed and only the CRC 11 field for error checking can be added and transmitted. Of course, the UDP processing engine 240 of the receiving card is also configured to process packets of the corresponding format through the setting.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성 및 동작에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration and operation of an image transmission device according to another embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치가 적용된 네트워크 환경을 도시한 것이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 7은 본 발명에 따른 영상 전송에 사용되는 네트워크 패킷 형태의 다른 예시를 도시한 것이다.
5 is a diagram illustrating a network environment to which an image transmission device according to another embodiment of the present invention is applied. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an image transmission apparatus according to another embodiment of the present invention. 7 shows another example of a network packet form used for image transmission according to the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치(320)는 도 1 및 도 2에 따른 영상 전송 장치(120)에서 네트워크 기능이 분리되어 네트워크 카드(330)가 별도로 구성되는 점에서 차이가 있다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치(320)는 상기의 차이점을 중심으로 설명하며, 동일 구성에 대한 설명은 생략한다.5 and 6, in the image transmitting apparatus 320 according to another embodiment of the present invention, the network function is separated from the image transmitting apparatus 120 according to FIGS. 1 and 2, so that the network card 330 is separately provided. There is a difference in configuration. Therefore, hereinafter, the image transmission device 320 according to another embodiment of the present invention will be described based on the above differences, and a description of the same configuration will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치(320)는 네트워크 카드(330)와 다른 망을 사용함으로써 영상 전송 대역폭과 네트워크 대역폭에 더 여유가 생길 수 있다. 사용자는 씬 클라이언트(30)를 연결하여 사용할 수 있고, 영상 수신 전용카드(200)와 모니터(40)를 연결하여 사용할 수도 있다. 이 때, 영상 전송 장치(320)는 비디오카드(310)에서 출력되는 영상 신호를 받아 영상을 전송하지만, 서버(300)의 네트워크 인터페이스 카드로서의 기능은 가지고 있지 않다. 이 경우는 LOM과 같은 네트워크 카드(330)가 네트워크 인터페이스 카드로서 외부망(50)과의 연결의 기능을 수행한다. 이더넷 스위치(20')는 사용자와 1:1로 연결될 경우에는 필요하지 않으며, 사용자의 스위칭을 필요로 하는 경우에 사용된다. The image transmission apparatus 320 according to another embodiment of the present invention may have more margin in the image transmission bandwidth and the network bandwidth by using a different network than the network card 330. The user may connect and use the thin client 30, or may connect and use the image receiving dedicated card 200 and the monitor 40. At this time, the image transmission device 320 receives the image signal output from the video card 310 and transmits the image, but does not have a function as a network interface card of the server 300. In this case, the network card 330 such as the LOM performs a function of connection with the external network 50 as a network interface card. The Ethernet switch 20 'is not necessary when the user is connected 1: 1 with the user, and is used when the user's switching is required.

본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 전송 장치(320)는 네트워크 인터페이스 카드의 기능을 가지고 있지 않다. 따라서 호스트 인터페이스(321)를 통한 패킷 데이터의 전달은 이루어지지 않는다. 호스트 인터페이스(321)는 UDP 처리엔진(323) 및 ARP(Address Resolution Protocol)/ICMP(Internet Control Message Protocol) 처리엔진(325)으로 설정에 필요한 데이터와 명령을 내려줄 뿐이다. 영상신호 처리부(324) 및 UDP 처리엔진(323)는 도 2의 영상신호 처리부(125) 및 UDP 처리엔진(126)과 동일한 기능을 수행한다. 다만 상대편 MAC 주소를 전달해 주는 주체가 호스트 프로세서가 아닌 ARP/ICMP 처리엔진(325) 이라는 차이가 있다.The image transmission device 320 according to another embodiment of the present invention does not have a function of a network interface card. Therefore, the packet data is not transmitted through the host interface 321. The host interface 321 is a UDP processing engine 323 and an Address Resolution Protocol (ARP) / Internet Control Message Protocol (ICMP) processing engine 325 to give only data and commands necessary for setting. The video signal processor 324 and the UDP processing engine 323 perform the same functions as the video signal processor 125 and the UDP processing engine 126 of FIG. 2. However, there is a difference that the subject that delivers the other party's MAC address is the ARP / ICMP processing engine 325, not the host processor.

ARP/ICMP 처리엔진(505)은 다음의 기능을 수행한다. 첫 번째로, 호스트 프로세서(321)로부터 명령을 받아 상대방 IP의 MAC 주소를 찾아낸다. 이를 위하여 ARP 패킷을 생성하고, ARP 응답 패킷을 받아 상대편 MAC 주소를 추출한 후 이를 UDP 처리엔진(323)으로 알려준다. 두 번째로, 상대방 IP 로 주기적으로 ARP 패킷을 보내서 상대방과의 연결이 지속되고 있는지 확인한다. 마지막으로, ICMP 패킷을 처리한다. 물리적인 연결이 지속되고 있다 하더라도 해당 포트를 이용한 통신이 불가능한 경우가 있다. 이 경우, 상대방 시스템은 ICMP 를 이용하여 destination unreachable과 같은 메세지를 보내게 되고, ARP/ICMP 처리엔진(505)은 이를 수신하여 처리한다. 연결이 끊어졌거나, 해당 포트를 이용한 통신이 불가능한 경우에 이를 호스트 인터페이스(321)에게 알려주게 된다. 수신된 기타 패킷들은 모두 버려진다.
The ARP / ICMP processing engine 505 performs the following functions. First, the host processor 321 receives a command to find the MAC address of the other party's IP. To this end, it generates an ARP packet, receives the ARP response packet, extracts the other party's MAC address, and informs it to the UDP processing engine 323. Second, send ARP packet periodically to the other party's IP to check if connection with the other party is maintained. Finally, the ICMP packet is processed. Even if the physical connection is continued, communication through the port may not be possible. In this case, the counterpart system sends a message such as destination unreachable using ICMP, and the ARP / ICMP processing engine 505 receives and processes it. If the connection is lost or communication using the corresponding port is not possible, the host interface 321 is notified. All other received packets are discarded.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 영상 전송 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the image transmission apparatus according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, but the embodiments are all or part of each embodiment so that various modifications can be made. May be optionally combined.

100; 서버
110; 비디오 카드 120; 영상 전송 장치
120a; 네트워크 인터페이스 카드 120b; 영상전송기능 하드웨어
121; 호스트 인터페이스 122; MAC
123; 패킷 송신엔진 124; 패킷 수신엔진
125; 영상신호 처리부 126; UDP 처리엔진
200; 영상수신 전용카드 210; MAC
220; DEMUX 230; ARP 처리엔진
240; UDP 처리엔진 250; 영상신호 처리부
300; 서버
310; 비디오 카드 320; 영상전송 장치
321; 호스트 인터페이스 322; MAC
323; UDP 처리엔진 324; 영상신호 처리부
325; ARP/ICMP 처리엔진 326; MUX
330; 네트워크 카드
20, 20'; 이더넷 스위치 30; 씬 클라이언트
40; 모니터 50; 외부망
100; server
110; Video card 120; Video transmission device
120a; Network interface card 120b; Video transmission hardware
121; Host interface 122; MAC
123; Packet transmission engine 124; Packet Receive Engine
125; An image signal processor 126; UDP processing engine
200; Dedicated video reception card 210; MAC
220; DEMUX 230; ARP Processing Engine
240; UDP processing engine 250; Image signal processor
300; server
310; Video card 320; Video transmission device
321; Host interface 322; MAC
323; UDP processing engine 324; Image signal processor
325; ARP / ICMP treatment engine 326; MUX
330; Network card
20, 20 '; Ethernet switch 30; Thin client
40; Monitor 50; External network

Claims (1)

비디오 카드로부터 출력되는 신호를 수신하여, 상기 신호를 영상파일 데이터로 변환하는 영상신호 처리부; 및
상기 영상파일 데이터를 수신받아, 상기 영상파일 데이터를 UDP(User Datagram Protocol) 프로토콜을 통해 전송 가능한 이더넷 패킷 형태로 변환하는 UDP 처리엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 전송 장치.
A video signal processor which receives a signal output from a video card and converts the signal into image file data; And
And a UDP processing engine for receiving the image file data and converting the image file data into an Ethernet packet that can be transmitted through a UDP protocol.
KR1020110135842A 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for video transmission Withdrawn KR20130085530A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135842A KR20130085530A (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for video transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135842A KR20130085530A (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for video transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130085530A true KR20130085530A (en) 2013-07-30

Family

ID=48995680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110135842A Withdrawn KR20130085530A (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for video transmission

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130085530A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022121126A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-16 深圳市朗强科技有限公司 High-definition video data sending method, high-definition video data receiving method, and device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022121126A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-16 深圳市朗强科技有限公司 High-definition video data sending method, high-definition video data receiving method, and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3706005B1 (en) Secure stream protocol for serial interconnect
US10755156B2 (en) Configurable integrity protected link for secure accelerator communication
US8103785B2 (en) Network acceleration techniques
US7634650B1 (en) Virtualized shared security engine and creation of a protected zone
EP3783517A1 (en) Integrity and data encryption (ide) over computer buses
US11533170B2 (en) Hardware mechanisms for link encryption
US11394531B2 (en) Overhead reduction for link protection
CN105612719A (en) Enhanced network virtualization using metadata in encapsulation header
US11258631B2 (en) Streaming on diverse transports
US20200245011A1 (en) Method and device of transmitting and receiving ultra high definition video
US11082411B2 (en) RDMA-based data transmission method, network interface card, server and medium
EP4283480A2 (en) A device and method for remote direct memory access
US20100183009A1 (en) Discriminatory mtu fragmentation in a logical partition
US11005813B2 (en) Systems and methods for modification of p0f signatures in network packets
CN105554540A (en) Method and device for achieving network interface in conditional access module
KR20140117995A (en) Apparatus and method for transmitting video of multi user
KR20130085530A (en) Apparatus for video transmission
JP3988475B2 (en) Transmitting apparatus, receiving apparatus and methods thereof
US8839339B2 (en) Blade center KVM distribution
CN113645178B (en) Technique for enhancing UDP network protocol to efficiently transmit large data units
US20240283835A1 (en) Systems and methods for controlling high speed video
KR101710011B1 (en) Image data transmission and reception method and apparatus
CN116614481A (en) Multimedia data transmission method, device, equipment and storage medium
US20150067182A1 (en) Method and system for end-to-end classification of level 7 application flows in networking endpoints and devices
US20090150591A1 (en) Video communication network-computer interface device

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20111215

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid