KR100379002B1 - 인터넷을 이용한 영상전송시스템 및 그 데이터 전송방법 - Google Patents

인터넷을 이용한 영상전송시스템 및 그 데이터 전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷을 이용한 원격지 영상 전송 시스템에 관한 것으로 특히 영상 데이터를 클라이언트의 원격지 PC의 성능 또는 네트워크 트래픽 상황에 관계없이 서버에서 클라이언트로 적응적으로 영상을 전송하여 안정적인 영상 전송이 가능하도록 한 영상 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 PC카메라(4)가 설치되어 있는 서버 PC(1)와 복수개의 전송된 영상을 볼 수 있는 웹브라우저 등이 설치된 클라이언트 PC(2)가 인터넷 망(3)을 통하여 연결되어 있는 영상 전송 시스템에 있어서, 상기 서버 PC(1)에는 상기 PC카메라(4)로 부터 들어온 영상을 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변환하여 영상전송이 용이하도록 압축하는 데이터 생성기(11)와, 상기 데이터 생성기(11)로부터 생성된 영상 데이터를 저장하는 메모리 장치(17)와, 상기 저장된 영상 데이터를 시간을 검출하고 미리 정해진 유효시간과 비교하여 유효시간이 지난 영상 데이터는 삭제하여 항상 일정시간의 프레임 만을 저장하게 하는 시간제어기(12)와, 저장되어져 있는 영상 데이터를 테이블 형태로 저장하는 컴테이블(13)과, 현재 시간의 영상 데이터의 정보를 갖고 있는 엑세스 키(Access Key)를 생성하여 클라이언트 PC(2)에 인터넷 망(3)을 통하여 전송하는 엑세스 키 생성기(14)와, 클라이언트 PC(2)의 엑세스 키 처리기(21)로부터 인터넷 망(3)을 통하여 반송 받은 엑세스 키를 확인 제어하는 엑세스 키 제어기(16)로 구성되어 있으며, 상기 클라이언트 PC(2)는 상기 엑세스 키 생성기(14)로 부터 전송받은 엑세스 키를 읽어 상기 서버 PC(1)에 영상 데이터를 요청하는 엑세스 키 처리기(21)와, 상기 엑세스 키 처리기(21)에서 요청한 영상 데이터를 상기 서버 PC(1)로부터 전송 받는 영상처리기(22)와, 상기 전송받은 영상 데이터를 모니터 등으로 출력하는 영상 출력기(23)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

인터넷을 이용한 영상전송시스템 및 그 데이터 전송방법{The adaptive image data transmission method in client and server system}
본 발명은 인터넷을 이용한 원격지 영상 전송 시스템에 관한 것으로 특히 영상 데이터를 클라이언트의 원격지 PC의 성능 또는 네트워크 트래픽 상황에 관계없이 서버에서 클라이언트로 적응적으로 영상을 전송하여 안정적인 영상 전송이 가능하도록 한 영상 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래에는 인터넷을 이용하여 단순한 파일 전송이나 문자 전송에 그쳤으나, 최근에는 PC용 카메라를 이용하여 실시간 영상을 보며 진행되어지는 화상채팅이나 화상회의 시스템 등이 실현되고 있다. 이를 위하여 모뎀을 사용하여 인터넷을 연결하였으나 최근 1Mbps 이상의 전용선 사용의 보급이 늘어나고, 카메라와 PC의 인터페이스도 USB(Universal Serial Bus)포트 및 IEEE 1394, PCI Bus를 이용한 방법으로 바뀌어짐에 따라 이미지의 전송속도 등이 크게 향상되어 영상, 음성 등의 멀티미디어 매체의 전송이 용이해졌다. 인터넷과 PC 카메라를 이용한 화상전송 시스템 등의 기술은 영상 프레임을 얼마나 빨리 인터넷에 전송하는가의 문제가 기술적 과제이다. 그러나 PC에서의 인터페이스의 속도가 빨라졌고 인터넷 전용고속망 이용 등으로 전송속도가 빨라졌다고 하더라도 아직은 화상전송을 하기에 만족할 만한 네트워크 속도가 이루어지지 않고 있기 때문에 영상의 전송이 부드럽지 않고 끊어짐이 발생하며, 전송이 완벽히 이루어지지 않음에 따른 왜곡현상 또는 디지털 영상의 훼손 등의 노이즈가 발생하는 문제점이 있었다.
또한 종래의 기술은 카메라로부터 캡쳐한 영상을 서버측에서 압축과정을 거쳐 바로 스트림(stream)으로 원격지에 전송하는 방법이 사용되어 왔으나, 이 방법도 서버와 원격지가 비동기적(asynchronous)으로 연결되어져 있는 상호간의 통신이 아닌 단방향적이므로, 영상 전송을 하는 서버측은 인터넷망을 통하여 연결된 원격지 PC의 상황에 관계없이 일정한 조건하에 영상을 보내기만 했으며, 전송되어져 오는 영상을 원격지 PC는 하드웨어적 상태나 인터넷 망의 여건과는 상관없이 실시간으로 전송받기 때문에 실질적으로 깨끗하고 끊어짐이 없는 안정적인 영상을 볼 수 없었다. 만일 서버측과 원격지 PC가 영상을 충분히 처리할 수 있을 만큼 하드웨어 성능이 뛰어나고 인터넷 망의 속도가 충분이 빠르다고 한다면 이 방법은 효율적일 수 있으나, 현실은 그러하지 못한데 문제점이 있다. 원격지 PC가 모뎀 등과 같은 저속 인터넷망을 사용한다든지, 하드웨어 성능이 좋지 않은 PC를 사용할 때는 충분한 전송속도가 나오지 않으므로 만족할만한 영상을 얻기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점들을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 영상 데이터를 인터넷 망이나 클라이언트의 원격지 PC의 성능 또는 네트워크 트래픽 상황과 관계없이 서버에서 클라이언트로 적응적으로 영상을 전송하여 안정적인 영상 전송이 가능하도록 한 영상 전송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 전송 시스템의 개요도
도 2는 본 발명에 따른 서버 프로그램의 프로세서 순서도
도 3은 본 발명에 따른 클라이언트 프로그램의 프로세서 순서도
*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명*
1 : 서버 PC 2 : 클라이언트 PC
3 : 인터넷 망 4 : PC 카메라
11 : 데이터 생성기 12 : 시간 제어기
13 : 컴테이블 14 : 엑세스 키 생성기
16 : 엑세스 키 제어기 17 : 메모리 장치
21 : 엑세스 키 처리기 22 : 영상 처리기
23 : 영상 출력기
본 발명은 인터넷을 이용한 원격지 영상 전송 시스템에 관한 것으로 도 1은 본 발명에 따른 영상 전송 시스템의 개요도이고, 도 2는 본 발명에 따른 서버 프로그램의 프로세서 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 클라이언트 프로그램의 프로세서 순서도이다.
본 발명의 구성을 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명은 PC카메라(4)가 설치되어 있는 서버PC(1)와 복수개의 전송된 영상을 볼 수 있는 웹브라우저 등이 설치된 클라이언트 PC(2)가 인터넷 망(3)을 통하여 연결되어 있는 영상 전송 시스템에 있어서, 상기 서버 PC(1)에는 상기 PC카메라(4)로 부터 들어온 영상을 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변환하여 영상전송이 용이하도록 압축하는 데이터 생성기(11)와, 상기 데이터 생성기로부터 생성된 영상 데이터를 저장하는 메모리 장치(17)와, 상기 저장된 영상 데이터에 시간을 검출하고 미리 정해진 유효시간과 비교하여 유효시간이 지난 영상 데이터는 삭제하여 항상 일정시간의 프레임 만을 저장하게 하는 시간제어기(12)와, 저장되어져 있는 영상 데이터를 테이블 형태로 저장하는 컴테이블(13)과, 현재 시간의 영상 데이터 정보를 갖고 있는 엑세스 키(Access Key)를 생성하여 클라이언트 PC(2)에 인터넷 망(3)을 통하여 전송하는 엑세스 키 생성기(14)와, 클라이언트 PC(2)의 엑세스 키 처리기(21)로부터 인터넷 망(3)을 통하여 반송 받은 엑세스 키를 확인 제어하는 엑세스 키 제어기(16)로 구성되어 있으며, 상기 클라이언트 PC(2)는 상기 엑세스 키 생성기(14)로 부터 전송받은 엑세스 키를 읽어 상기 서버 PC(1)에 영상 데이터를 요청하는 엑세스 키 처리기(21)와, 상기 엑세스 키 처리기(21)에서 요청한 영상 데이터를 상기 서버 PC(1)로부터 전송 받는 영상처리기(22)와, 상기 전송받은 영상 데이터를 모니터 등으로 출력하는 영상 출력기(23)로 구성된 것을 특징으로 한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이 서버 PC(1)에서 작동하는 과정을 살펴보면 PC 카메라(4)를 통하여 포착된 영상신호를 PC의 USB포트, IEEE 1394 또는 PCI Bus 등으로부터 입력을 받아, 코덱제어를 통하여 영상 데이터를 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변환 시켜주고, 포멧변환을 통하여 영상을 전송하기 용이하게 압축시키며, 상기 변환 압축된 영상 데이터를 저장하는 로컬 하드디스크 등과 같은 메모리 장치(17)에 저장한다. 이때 영상 데이터는 디지털 방식으로 프레임 별로 저장되며, 예를 들어 1초에 10프레임이라면 1초동안 10프레임이 이미지 파일로 저장되고, 각각의 파일에 저장된 시간을 나타내는 년, 월, 일, 시간, 분, 초(millisecond로 표시)로 구분한 시간 정보와 함께 저장하여 각 파일들의 저장된 시간을 알 수 있게 된다.
또한 저장된 영상 데이터의 저장된 시간을 검출하여 미리 정해 놓은 유효시간과 비교하고 유효시간이 지난 영상 데이터는 삭제시키고 일정기간의 영상 데이터만 저장하게 한다. 예를 들어 영상 데이터의 미리 정해 놓은 유효시간이 30초로 설정 하였을 때 1초당 영상 프레임을 10프레임으로 저장하게 되면 메모리 장치(17)에 저장되는 영상 프레임은 300프레임을 유효하게 되고, 새로운 영상 데이터가 저장되면 메모리 장치(17)에 이미 저장된 각 프레임의 시간 정보를 검색하여 유효시간이 지난 영상 프레임은 삭제하게 되어 메모리 장치(17)에는 계속해서 300프레임을 유효하게 된다. 그리고, 현재 저장되어 있는 영상 프레임의 파일 정보를 가지고 있는 엑세스 키를 생성하고, 다시 PC 카메라(4)를 통하여 영상신호를 받아 위와 같은 과정을 반복하게 된다. 즉 상기 서버 PC(1)는 상기 PC 카메라(4)를 통해 포착된 영상신호을 입력받는 단계 ; 영상 데이터를 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변화하는 단계 ; 영상을 전송하기 쉽도록 압축하는 단계 ; 영상 데이터를 메모리 장치(17)에 저장하는 단계 ; 새로운 영상 데이터를 저장하면서 저장된 영상 데이터들의 시간을검출하는 단계 ; 영상 데이터의 저장된 시간을 미리 정해놓은 유효시간과 비교하여 유효시간이 지났으면 영상 데이터들은 삭제하고, 유효시간이 지나지 않았으면 현재 시간의 영상 데이터 정보를 가지고 있는 엑세스 키를 생성하는 단계로 이루어져 상기 클라이언트 PC(2)에 영상을 전송하는 것이다.
한편 클라이언트 PC(2)에서 작동하는 과정을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 클라이언트(사용자)가 웹브라우저 등을 통하여 서버 PC(1)에 접속하면 서버 PC(1)의 엑세스 키 생성기(14)에 의하여 생성된 현재 시간의 엑세스 키를 전송받아 상기 엑세스 키를 읽어들이고, 상기 엑세스 키의 영상 데이터 정보를 근거로 서버 PC(1)에 영상을 요청한다. 또, 서버 PC(1)에 요청한 영상 데이터의 존재 여부를 판단하여 만일 정확한 영상 데이터가 없거나 문제가 있다면 다시 서버에 엑세스 키를 요청 상태로 피드백 되고, 만일 정확한 영상이 존재한다면 전송을 받기 시작한다. 현재 전송받고 있는 영상 데이터의 전송 완료 여부를 판단하여 전송이 도중에 끊겼다면 다시 전송받고, 전송이 완료 되었다면 영상을 출력하게 된다. 영상 출력이 완료되면 새로운 엑세스 키를 받는 상태로 바뀌게 되고 이런 과정을 클라이언트 PC(2)측에서 진행된다. 즉, 상기 클라이언트 PC(2)는 사용자가 웹브라우저 등을 통해 서버 PC(1)에 접속하는 단계 ; 엑세스 키를 전송 받아서 읽어들이는 단계 ; 엑세스 키에 담겨 있는 영상 데이터의 정보를 근거로 서버 PC(1)에 영상 데이터를 요청하는 단계 ; 영상 데이터의 존재여부를 판단하여 영상 데이터가 존재하면 전송을 받기 시작하고, 영상 데이터가 존재하지 않으면 서버 PC(1)에 재접속하는 단계 ; 전송받고 있는 영상 데이터의 전송완료여부를 판단하여 전송이 완료되지 않았으면서버 PC(1)에 영상을 재요청하고, 전송이 완료 되었다면 영상 데이터를 모니터 등에 출력하는 단계로 이루어져 상기 서버 PC(1)에서 영상 데이터를 전송받는 것이다.
네트워크의 전송속도가 좋은 경우는 서버 PC(1)와 클라이언트 PC(2)가 실시간으로 인터넷 망(4)을 통하여 통신이 가능하므로 서버 PC(1)는 PC 카메라(4)에서 입력받은 영상신호를 디지털 영상 데이터로 변환하여 실시간으로 클라이언트 PC(2)로 전송하고 또 새로운 파일을 전송하게 되나, 네트워크의 폭주 등으로 인하여 네트워크의 전송속도가 좋지 않다면 현재 영상 데이터를 다 전송하기도 전에 새로운 영상 데이터가 발생하게 되므로 안정적인 영상전송을 못하고 출력영상도 좋지 못하다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 일정 시간(현재의 우리나라 네트워크 상태 및 PC의 하드웨어 성능 등을 감안한다면 30초 정도가 바람직하고, 전송속도가 더 나쁜 지역에서는 이보다 길게 설정하면 된다)의 유효시간을 미리 정하여 그 시간 동안의 영상 데이터를 저장하고, 새로운 영상 데이터가 저장되면 메모리 장치에 이미 저장된 각 프레임의 시간정보를 검색하여 유효시간이 지난 영상 프레임은 삭제하게 되어 메모리 장치(17)에는 계속해서 일정 시간의 영상 데이터 만을 저장하게 되므로 네트워크의 전송속도가 좋지 않아도 안정적인 전송이 가능하며, 유효시간을 확보해 두어 네트워크 전송속도에 적응적으로 대응할 수 있도록 하였다.
한편 위와 같은 시스템은 인터넷 전용선이나 모뎀을 이용하여 녹화중인 영상을 원격지에서 설비나 건물내의 출입자 동향을 파악 감시할 수 있는 시스템에 적용하거나, 인터넷이 연결된 곳이라면 어디서든 특별한 프로그램 없이 웹브라우저를 이용하여 모니터링 할 수 있어, 유치원이나 병원 등의 주의가 필요한 곳에 적용할 수 있는 등 그 적용분야가 다양하다.
본 발명은 인터넷을 이용한 원격지로의 영상 전송 시스템의 적응적 방법의 개발로 고르지 못한 네트워크 환경 등의 이유로 발생되는 전송속도의 불안정시에도 안정적인 전송이 이루어 질 수 있는 이점이 있고, 종래보다 안정된 영상을 얻을 수 있으므로 일반적인 화상채팅 정도로만 이용되어지던 PC 카메라를 이용하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 인터넷 전용선이나 모뎀을 이용하여 녹화중인 영상을 원격지에서 설비나 건물내의 출입자 동향을 파악 감시할 수 있는 시스템에 적용하거나, 인터넷이 연결된 곳이라면 어디서든 특별한 프로그램 없이 웹브라우저를 이용하여 모니터링 할 수 있어, 유치원이나 병원 등의 주의가 필요한 곳에 적용할 수 있는 등 그 적용분야가 넓은 장점이 있다.

Claims (4)

  1. PC카메라(4)가 설치되어 있는 서버 PC(1)와 복수개의 전송된 영상을 볼 수 있는 웹브라우저 등이 설치된 클라이언트 PC(2)가 인터넷 망(3)을 통하여 연결되어 있는 영상전송 시스템에 있어서, 상기 서버 PC(1)에는 상기 PC카메라(4)로 부터 들어온 영상을 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변환하여 영상전송이 용이하도록 압축하는 데이터 생성기(11)와, 상기 데이터 생성기로부터 생성된 영상 데이터를 저장하는 메모리 장치(17)와, 상기 저장된 영상 데이터를 시간을 검출하고 미리 정해진 유효시간과 비교하여 유효시간이 지난 영상 데이터는 삭제하여 항상 일정시간의 프레임 만을 저장하게 하는 시간제어기(12)와, 저장되어져 있는 영상 데이터를 테이블 형태로 저장하는 컴테이블(13)과, 현재시간의 영상 데이터의 정보를 갖고 있는 엑세스 키(Access Key)를 생성하여 클라이언트 PC(2)에 인터넷 망(3)을 통하여 전송하는 엑세스 키 생성기(14)와, 클라이언트 PC(2)에서 인터넷 망(3)을 통하여 반송 받은 엑세스 키를 확인 제어하는 엑세스 키 제어기(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 영상전송시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 클라이언트 PC(2)는 상기 엑세스 키 생성기(14)로 부터 전송받은 엑세스 키를 읽어 상기 서버 PC(1)에 영상 데이터를 요청하는 엑세스 키 처리기(21)와, 상기 엑세스 키 처리기(21)에서 요청한 영상 데이터를 상기 서버 PC(1)로부터 전송 받는 영상처리기(22)와, 상기 전송받은 영상 데이터를 모니터 등으로 출력하는 영상출력기(23)로 구성된 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 영상전송시스템.
  3. PC카메라(4)가 설치되어 있는 서버 PC(1)와 복수개의 전송된 영상을 볼 수 있는 웹브라우저 등이 설치된 클라이언트 PC(2)가 인터넷 망(3)을 통하여 연결되어 있는 영상전송 시스템에 있어서, 상기 서버 PC(1)는 상기 PC 카메라(4)를 통해 포착된 영상신호을 입력받는 단계 ; 영상 데이터를 컴퓨터가 인식 가능한 형식으로 변환하는 단계 ; 영상을 전송하기 쉽도록 압축하는 단계 ; 영상 데이터를 메모리 장치(17)에 저장하는 단계 ; 새로운 영상 데이터를 저장하면서 저장된 영상 데이터들의 시간을 검출하는 단계 ; 영상 데이터의 저장된 시간을 미리 정해놓은 유효시간과 비교하여 유효시간이 지났으면 영상 데이터들은 삭제하고, 유효시간이 지나지 않았으면 현재 시간의 영상 데이터의 정보를 가지고 있는 엑세스 키를 생성하는 단계로 이루어져 상기 클라이언트 PC(2)에 영상을 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 전송 시스템의 데이터 전송방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 클라이언트 PC(2)는 사용자가 웹브라우저등을 통해 서버 PC(1)에 접속하는 단계 ; 엑세스 키를 전송 받아서 읽어들이는 단계 ; 엑세스 키에 담겨 있는 영상 데이터의 정보를 근거로 서버 PC(1)에 영상 데이터를 요청하는 단계 ; 영상 데이터의 존재여부를 판단하여 영상 데이터가 존재하면 전송을 받기 시작하고, 영상 데이터가 존재하지 않으면 서버 PC(1)에 재접속하는 단계 ; 전송받고 있는 영상 데이터의 전송완료여부를 판단하여 전송이 완료되지 않았으면 서버 PC(1)에 영상을 재요청하고, 전송이 완료 되었다면 영상 데이터를 출력하는 단계로 이루어져 상기 서버 PC(1)에서 영상을 전송받는 것을 특징으로 하는 영상 전송 시스템의 데이터 전송방법.
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