KR100472203B1 - 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 가상 파이프라인을 이용하여 다양한 프로세서를 결합하여 구동하고, 그 프로세서의 결과를 상기 파이프라인을 통하여 고속으로 처리하는 공간영상 프로세스 서버와; 대용량의 다양한 공간영상의 데이터를 포맷 및 구성 특징의 변경없이 저장하고, 데이터를 계층적 최적 분할 및 다중 해상도 기법을 이용하여 관리하는 공간영상 데이터 서버와; 사용자의 공간영상 데이터 요구가 입력될 때, 데이터 서버와 프로세서 서버와의 상호동작을 통하여 요구된 데이터의 결과물 및 명령을 교환하여 사용자에게 제시하는 하나 이상의 클라이언트; 및 프로세스 서버 및 데이터 서버와 클라이언트 사이에 연결되어, 데이터를 전송하여 분산 처리하는 네트워크로 구성되며,
이에 따라서, 공간영상 데이터의 접근 독립성을 확보하고, 데이터 접근 효율성을 극대화하고, 네트워크 환경에서 서버와 클라이언트간의 네트워크 효율을 향상시키며, 대용량 공간영상의 고속처리를 수행할 수 있다.

Description

대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법 {Fast image processing system and method thereof }
본 발명은 원격탐사 및 지리정보 시스템 등의 공간정보 시스템에서 위성영상, 항공영상 등의 대용량 공간영상을 고속으로 처리하는 시스템에 관한 것이며, 보다 상세히는 공간영상 데이터의 포맷 및 구성 특징과 관계없이 일관된 데이터 접근방법을 지원하고, 공간영상의 분광해상도 및 공간해상도에 따른 계층적 최적 분할 및 합병 기법을 적용하여 공간영상 데이터의 접근 효율을 극대화하고, 가상 파이프라인을 통하여 공간영상 처리 프로세서를 동적으로 배치하고 처리결과만을 전송하여 네트워크 환경에서 서버와 클라이언트간의 불필요한 데이터 전송을 줄여 네트워크 효율을 향상시키고, 시스템 자원을 효율적으로 관리하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 현재 수요가 급속히 증가하고 있는 공간정보 서비스는 주로 지구상의 현상을 획득, 가공, 분석하여 다양한 형태의 정보로 제공하는 서비스 형태이다. 이에 따라서, 지리정보시스템(GPS), 위치기반서비스 등의 활성화된 상업 서비스뿐만 아니라, 군사, 환경, 도시계획 등의 여러 공공 서비스 분야에서 그 수요가 증가하고 있다.
또한, 네트워크를 통한 분산환경에서 정확하고 신속한 공간정보 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 특히 우주 항공 분야의 기술발전에 힘입어 항공기 및 지구 관측 위성의 다양한 센서를 이용하여 획득한 공간영상은 지구상의 넓은 지역에 대한 복잡한 현상을 관측하고 주기적으로 데이터를 갱신할 수 있다는 장점이 있다. 이로 인해, LANDSAT, SPOT 등의 중/저해상도 공간영상 및 IKONOS 등의 고해상도 공간영상을 이용한 연구가 국내외에서 활발히 이루어지고 있다.
이와 더불어, 다양한 공간영상을 이용한 부가 서비스 개발에 관한 연구도 이루어지고 있으며, 특히 네트워크 및 데이터베이스 등의 정보통신 기술과의 융합이 시도되면서 대용량의 공간영상을 고속으로 처리할 수 있는 기술개발에 많은 투자가 이루어지고 있다.
일반적으로 대용량 공간영상의 고속 처리를 위해서 현재 영상처리 시스템에서는 계층적 영상 분할 기법을 많이 사용한다.
이러한 일반적인 계층적 영상 분할 기법은 하나의 대용량 영상을 공간적으로 서로 연결된 여러 개의 서브영상으로 분할하여 영상의 일부분을 요청하는 경우에 필요한 서브영상만을 조합하여 제공하며, 하나의 대용량 영상을 낮은 공간 해상도를 가지는 여러 개의 서브영상으로 순차적으로 리샘플링하여 생성하고, 영상의 일부분을 요청하는 경우에 적당한 해상도의 서브영상에서 데이터를 제공하는 기법이다.
도 1을 참조하여 상기한 바와 같은 계층적 영상 분할 기법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 계층적 영상 분할 기법을 사용하여 대용량 공간영상의 고속 데이터 교환을 위한 과정을 도시하고 있다.
도 1에 따르면, 클라이언트(120)는 대용량 공간영상의 구성 및 제어방식에 대한 구체적 지식이 없이 단순히 원하는 데이터의 범위를 설정하여 서버(110)에게 데이터 전송을 요청한다. 이때, 서버(110)는 대용량 공간영상을 계층적 영상 분할 기법을 이용하여 최상위 공간 해상도를 갖는 공간영상(111)과, 다수의 하위 공간 해상도를 갖는 공간영상(112)과, 최하위 공간 해상도를 갖는 공간영상(113)으로 구분하여 저장한다. 그리고, 서버(110)는 분배기(114)를 통하여 최적의 공간 해상도를 갖는 공간영상을 선택하고, 그 선택된 최적의 공간 해상도를 갖는 공간영상에서 필요한 데이터 블록들을 조합하여 클라이언트(120)에 전송한다.
상기 계층적 영상 분할 기법을 활용한 데이터 전송 시스템은, 서버(110)에서 최상위 공간 해상도를 갖는 공간영상(111)을 이용하여 다수의 계층적 다중 공간 해상도 서브영상(112,113)을 생성하고, 각각의 다중 공간 해상도 공간영상(111,112,113)을 블록 단위로 분할하여 저장함으로써, 클라이언트(120)가 요청하는 데이터를 서버(110)의 분배기(114)에서 재조립하거나 블록 단위로 전송한다. 이와 같이 함으로써, 대용량 공간영상을 효과적으로 전송할 수 있으며 시스템 자원의 불필요한 사용을 감소시킬 수 있다.
그러나, 상기와 같은 계층적 영상 분할 기법을 활용한 데이터 전송 시스템은 다양한 포맷 및 구성 특징을 갖는 공간영상 시스템에 적용할 경우, 특정 데이터의 손실을 발생시킬 수 있으며, 단일한 데이터 구성 방식만을 지원함으로 인해 다양한 공간영상 데이터를 추가할 경우, 데이터 구성 방식을 일치시키기 위한 추가적인 작업이 필요한 단점이 있다.
또한, 상기 계층적 영상 분할 기법을 활용한 데이터 전송 시스템은 데이터 교환만을 목적으로 하므로 다수의 프로세서가 유기적으로 결합하여 데이터의 전송이 이루어지는 공간영상 처리 시스템에 적용할 경우, 각각의 프로세서가 활용하는 데이터를 지속적으로 관리하여야 하고, 각각의 프로세서에서 처리된 결과물을 수용하고 전송하기 위해 막대한 시스템 가용 자원을 매 시기마다 할당해야 하며, 동일한 공간영상을 다수의 프로세서가 처리할 경우 중복적인 데이터 전송을 위하여 불필요한 자원을 관리해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 공간영상 데이터의 포맷 및 구성 특징과 관계없이 일관된 데이터 접근방법을 지원하고, 공간영상의 분광해상도 및 공간해상도에 따른 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 공간영상 데이터의 접근 효율을 극대화하고, 가상 파이프라인을 통하여 공간영상 처리 프로세서를 동적으로 결합하고, 그 프로세서의 처리결과만을 전송하여 네트워크 환경에서 서버와 클라이언트간의 불필요한 데이터 전송을 줄여 네트워크 효율을 향상시키고, 시스템 자원을 효율적으로 관리하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 대용량 공간영상 고속처리 시스템은, 가상 파이프라인을 이용하여 다양한 프로세서를 결합하여 구동하고, 그 프로세서의 결과를 상기 파이프라인을 통하여 고속으로 처리하는 공간영상 프로세스 서버와; 대용량의 다양한 공간영상의 데이터를 포맷 및 구성 특징의 변경없이 저장하고, 상기 데이터를 계층적 최적 분할 및 다중 해상도 기법을 이용하여 관리하는 공간영상 데이터 서버와; 사용자의 공간영상 데이터 요구가 입력될 때, 상기 데이터 서버와 프로세스 서버와의 상호동작을 통하여 상기 요구된 데이터의 결과물 및 명령을 교환하여 사용자에게 제시하는 하나 이상의 클라이언트와; 상기 프로세스 서버 및 상기 데이터 서버와 상기 클라이언트 사이에 연결되어, 상기 데이터를 전송하여 분산 처리하는 네트워크로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템의 공간영상 데이터 서버(210,220)는 다양한 공간영상을 포맷 및 구성 특징의 변경없이 저장하고, 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 데이터(211,221)를 관리한다.
공간영상 프로세스 서버(230,240)는 가상 파이프라인을 적용하여 다양한 프로세서(231,241)를 결합하여 구동하고 각각의 프로세서(231,241)의 결과물을 가상 파이프라인을 통하여 고속으로 처리하고 순차적으로 전송한다.
클라이언트(250)는 사용자의 요구를 입력하고 다양한 상호작용을 통하여 공간영상 데이터 서버(210,220)와 공간영상 프로세스 서버(230,240)와의 데이터 및 명령을 교환하여 사용자에게 제시한다.
네트워크(260)는 상기 다양한 서버(210,220,230,240)와 클라이언트(250)간의 데이터(211,221)를 전송하여 분산 처리할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템은 공간영상 데이터 서버(210,220)에 요청된 데이터(211,221)를 효과적으로 분배하는 데이터 분배 수단과, 공간영상 프로세스 서버(230,240)에 요청된 명령을 가상 파이프라인을 통해 처리하는 프로세스 제어수단을 더 포함하여 구성된다.
도 3은 상기 도 2에서 설명한 대용량 공간영상 고속처리 시스템의 공간영상 데이터 서버(210,220)의 데이터(211,221)를 분배하는 수단을 나타낸 계층적 최적 분할 기법을 이용한 데이터 분배 수단의 기능 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템의 공간영상 데이터 서버(210)는 서로 상이한 포맷과 구성 특징을 갖는 공간영상(211, 212, 213)을 갖고, 각 공간영상(211, 212, 213)의 분광 해상도 및 공간 해상도에 따른 영상 조합을 수행하고, 그 조합된 영상을 전송하는 데이터 분배기(214)와, 각 공간영상(211, 212, 213)의 포맷 및 구성 특징에 따라 데이터를 저장하는 인코더(215)와, 각 공간영상(211, 212, 213)의 포맷 및 구성 특징에 따라 데이터를 로딩하는 디코더(216)로 구성된다.
여기서, 상기 데이터 분배기(214)는 다수의 공간영상에 부분적으로 접근하는 상기 클라이언트의 명령을 분석하고, 다수의 공간영상에 접근하는 공간 해상도에 따른 패치 기반의 데이터 구성을 지원하고, 채널 정보를 다중 분광 정보를 활용하여 구성하는 계층적 최적 분할 기법을 이용하여 데이터를 관리하고, 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 특정 인코더(215)와 디코더(216)를 할당한다.
상기 인코더(215)는 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 기록하고, 그 분배기(214)에서 분석한 클라이언트의 명령에 따라 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 기록한다.
상기 디코더(216)는 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 획득하고, 상기 분배기(214)에서 분석한 클라이언트의 명령에 따라 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 획득한다.
상기와 같이 구성된 공간영상 데이터 서버(210)는 네트워크(260)상의 클라이언트군(250) 중 하나 이상의 클라이언트(251)로부터 특정 공간영상 데이터에 대한 접근 명령을 요청 받는다(S310). 이 요청을 받은 데이터 서버(210)내의 데이터 분배기(214)는 그 요청된 명령을 분석하여 저장된 공간영상(211,212,213) 중 필요한 공간영상(211,212,213)으로 데이터 접근명령을 지시(S321,S322,S323)한다.
그리고, 데이터 분배기(214)는 각 공간영상의 포맷 및 구성 특징에 따라 적합한 인코더(215) 및 디코더(216)를 선택하여 접근 명령을 수행(S331,S332,S333)하고, 그 수행결과를 검토(S341,S342,S343)한다.
그리고, 디코더(216)는 상기 명령 수행의 결과를 데이터 분배기(214)에게 전송(S351,S352,S353)하고, 데이터 분배기(214)는 최초 접근 명령을 요청한 클라이언트(251)에게 공간영상 데이터 서버(210)의 공간영상(211,212,213) 데이터에 대한 접근 명령 수행 결과를 전송(S360)한다.
도 3에 있어서, 상기 공간영상 데이터 서버(210)에서 관리하는 공간영상(211,212,213)의 갱신이 필요할 경우, 포맷 및 구성 특징을 유지하여 공간영상(211,212,213)을 생성할 때 기록한 모든 정보를 활용할 수 있으며, 포맷 및 구성 특징의 변경이 필요할 경우 해당하는 인코더(215) 및 디코더(216)를 동적으로 활용하여 포맷 및 구성 특징을 갱신할 수 있다.
또한, 공간영상 데이터 서버(210)에서 관리하는 다양한 포맷 및 구성 특징을 갖는 공간영상(211,212,213)을 고속으로 제공할 필요가 있을 경우, 계층적 최적 분할 기법을 이용하여 갱신하고, 동일한 접근 방법을 통해 접근 명령을 수행할 수 있다. 또한, 계층적 최적 분할 기법을 적용할 경우, 공간영상(211,212,213)의 공간해상도를 분석한 후 공간해상도 차원에 최적화된 데이터 분할을 수행하며, 일반적으로 사용되는 라인 기준 분할 및 블록 기준 분할 기법에 더하여 패치 기준 분할을 수용하며, 공간영상(211,212,213)의 분광해상도를 분석한 후 분광해상도 차원에 최적화된 데이터 분할을 수행한다. 또한, 일반적으로 사용되는 리샘플링 기반 기법에 더하여 분광분석 기반 기법을 수용한다.
상기한 계층적 최적 분할 기법을 더 자세히 설명하면, 공간영상(211,212,213)은, 주로 2차원의 화소 정보를 라인, 라인 조합, 블록 단위로 저장하며, 저장방식에 따른 화소 접근 정보는 포맷 및 구성 특징에 따라 서로 상이하게 기록된다.
예컨대, BMP 파일은 영상을 하나의 블록으로 간주하여 화소를 기록하는 반면, TIFF 포맷은 스트립과 타일이라는 방식으로 화소를 기록하며, 스트립은 영상의 수평선 조합, 타일은 영상의 블록으로 구성하여 특정 영역의 데이터 접근을 용이하게 한다. 또한, 영상의 분광해상도를 기록하는 채널 데이터는, 화소 우선, 라인 우선, 채널 우선 방식으로 저장되며, 이러한 기존의 방법은 정형화된 사각형의 형태로만 데이터 접근을 수행하므로 사각형이 아닌 기하정보를 가진 데이터를 접근할 경우 부가적인 처리 과정이 필요하다.
본 발명에서는 이를 해결하기 위해 다양한 기하정보를 활용한 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 목적에 따라 점(POINT), 라인(LINE), 사각형(RECTANGLE), TIN, 다각형(POLYGON) 등의 패치를 기반으로 데이터를 분할하여 저장한다.
또한, 공간영상 데이터 서버(210)는 제공하는 포맷 및 구성특징에 따른 다양한 인코더(215) 및 디코더(216)를 제공하여 포맷 및 구성 특징의 상호 변환을 지원하며, 데이터 분배기(214)를 이용하여 다수의 공간영상(211,212,213) 중 필요한 데이터를 조합하여 제공하고, 쓰레기 수집, 데이터 캐싱 등을 통하여 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 시스템의 가용 자원을 지속적으로 관리한다.
본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템은, 도 2를 참조하여 상술한 공간영상 데이터 서버(210)를 활용하여 공간영상(211,212,213)에 대한 데이터 접근을 지원하고, 공간영상 프로세스 서버(230,240)를 활용하여 가상 파이프라인상의 다양한 프로세서(231,241)를 구동하여 고속처리를 수행한다.
도 4는 상기 도 2에서 설명한 대용량 공간영상 고속처리 시스템의 공간영상 프로세스 서버(230,240)의 프로세서(231,241)를 실행하는 수단을 나타낸 가상 파이프라인을 이용한 고속 공간영상 처리 수단의 기능 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템의 공간영상 프로세스 서버(240)는 독립적인 단위 작업을 수행하는 단위 프로세서(241)와, 그 단위 프로세서(241)를 유기적으로 결합하고 조합한 복합 프로세서(243,244)와, 단위 프로세서(241)를 관리하고 클라이언트(251)의 명령에 따라 복합 프로세서(243,244)를 동적으로 생성하고 가상 파이프라인을 통하여 복합 프로세서(243,244)를 구성하는 단위 프로세서(241)의 결과를 순차적으로 전송하여 최종적인 결과물을 생성하는 프로세서 매니저(242)로 구성된다.
여기서, 프로세서 매니저(242)는 등록된 단위 프로세서(241)를 관리하고 프로파일을 이용하여 갱신하고, 상기 클라이언트(251)의 처리 명령을 분석하고, 그 분석된 클라이언트의 명령에 따라 복합 프로세서(243,244)를 가상 파이프라인을 이용하여 구성하고, 구성된 복합 프로세서(243,244)를 가상 파이프라인 추적을 통하여 순차적으로 실행하여 단위 프로세서(241)의 처리 결과를 단위 프로세서간에 전달하고, 그 단위 프로세서의 조합으로 구성된 복합 프로세서의 수행 결과물을 상기 요청한 클라이언트(251)에 전송한다.
상기와 같이 구성된 공간영상 프로세스 서버(240)는 클라이언트군(250)의 하나 이상의 클라이언트(251)가 처리 명령을 요청(S100)하면, 프로세서 매니저(242)는 명령을 수행하기 위한 단위 프로세서(241)를 선택(S200)한다.
그리고, 프로세서 매니저(242)는 그 선택된 단위 프로세서(241)를 가상 파이프라인을 이용하여 결합하여 복합 프로세서(243,244)를 구성한다.
그리고, 이렇게 구성된 복합 프로세서(243, 244)는 결합된 단위 프로세서(241)를 순차적으로 실행(S300)하고 그 단위 프로세서(241)의 결과물을 가상 파이프라인을 이용하여 추적(S400)하는 과정을 통해 해당하는 결과물을 생성하고, 복합 프로세서(243, 244)의 결과물을 처리 명령을 요청한 클라이언트(251)에게 전송한다.
도 4에 있어서, 공간영상 프로세스 서버(240)에서 관리하는 단위 프로세서(241)의 갱신이 필요할 때, 프로세서 매니저(242)는, 갱신할 단위 프로세서(241)의 프로파일을 관리하여, 이전에 생성된 복합 프로세서(243,244)가 갱신할 단위 프로세서(241)를 활용하는 경우, 프로파일을 탐색하여 해당 버전의 단위 프로세서(241)를 지속적으로 지원한다.
또한, 새로 생성된 복합 프로세서(243, 244)는 추후 활용을 위해 프로세서 매니저(242)가 관리하는 프로세서 풀(pool)에 저장되며, 단위 프로세서(241)로써 접근할 수 있다. 이때, 복합 프로세서(243,244)의 일부분에 대한 접근은, 새로운 복합 프로세서(243,244)를 생성하여 관리함으로써, 단위 프로세서(241)의 상호 배타적 독립성을 유지하며, 복합 프로세서(243,244)를 구성하는 단위 프로세서(241)간의 데이터 교환을 가상 파이프라인을 통하여 수행하여 단위 프로세서(241)의 자원 선점을 차단하고, 복합 프로세서(243,244)의 고속 처리를 수행한다.
상술한 가상 파이프라인을 이용한 고속 처리 기법을 더 자세히 설명하면, 일반적인 영상처리 시스템에서 특정한 목적을 위해 개발된 단위 프로세서(241)는 입력과 출력으로 사용되는 데이터를 저장하기 위해 사용되는 데이터의 크기에 따라 일정한 양의 자원을 선점하고, 사용되는 데이터의 관리를 위해 많은 부분을 데이터 관리에 할애하므로 수행속도가 저하된다.
예컨대, 영상 평활화 필터 프로세서와 영상 강조 필터 프로세서를 반복적으로 수행할 경우, 각 단위 프로세서(241)는 순수한 처리 시간에 더하여 입력과 출력에 사용되는 데이터를 관리하는 데 많은 시간을 소모하며, 또한 각 단위 프로세서(241)가 처리 결과에 대한 자원을 선점하기 때문에 반복적인 수행은 시스템의 가용 자원을 고갈시킬 수 있다.
본 발명에서는 이를 해결하기 위해 다수의 단위 프로세서(241)로 구성된 복합 프로세서(243, 244)를 실행할 경우, 가상 파이프라인을 이용하여 복합 프로세서(243, 244)의 최종 결과를 생성하는 단위 프로세서(241)에 접근하여, 그 입력으로 사용되는 데이터를 출력하는 단위 프로세서(241)를 추적한다.
이러한 추적과정을, 복합 프로세서(234, 244)를 구성하는 모든 단위 프로세서(241)를 대상으로 동일하게 적용하여 하나의 가상 파이프라인을 구성한다.
그리고, 그 구성된 가상 파이프라인을 통하여 각 단위 프로세서(241)의 결과물을 순차적으로 활용함으로써, 단위 프로세서(241)가 불필요한 자원을 사용할 필요가 없고, 가상 파이프라인의 단위 프로세서(241)간의 데이터 교환을 직접적으로 수행하므로, 고속으로 데이터를 처리할 수 있다.
또한, 공간영상 프로세스 서버(240)는, 단위 프로세서(241)와 복합 프로세서(243,244)를 가상 파이프라인을 이용하여 유기적으로 결합하여 고속 처리를 수행함과 더불어, 공간영상 데이터 서버(210)의 계층적 최적 분할 기법을 활용하여 네트워크를 통한 고속 데이터 처리 및 전송을 가능하게 하여 다수의 서버와 클라이언트들간의 분산 컴퓨팅을 지원할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법은 다양한 형태의 공간영상 데이터의 포맷 및 구성 특징을 변경하지 않고, 해당하는 모든 특성을 수용할 수 있는 일관된 데이터 제공 기법을 채용함으로써 다양한 포맷 및 구성특성을 갖는 공간영상을 부가적인 작업을 거치지 않고 신속하게 제공할 수 있으며, 다차원의 복잡한 구조를 갖는 공간영상을 분광해상도 및 공간해상도에 따른 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 데이터를 관리함으로써 임의의 데이터 요구에 대하여 자원 소모를 최소화하고 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법은 다수의 프로세서가 가상 파이프라인을 이용하여 유기적으로 결합하여 각각의 프로세서가 생산하는 결과물을 가상 파이프라인을 통해 프로세서간에 순차적으로 전송함으로써 과도한 자원을 소모하는 중복적인 데이터의 사용을 피할 수 있고, 불필요한 데이터 전송을 줄여 네트워크의 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법은 원격탐사 및 지리정보 시스템 등의 공간영상 처리 시스템에서 사용하는 위성영상, 항공영상 등의 대용량 공간영상을 데이터의 포맷 및 구성 특징과 관계없이 일관된 데이터 접근방법을 지원하여 대용량 공간영상 데이터의 접근 독립성을 확보할 수 있다.
또한, 공간영상의 분광 해상도 및 공간 해상도에 따른 계층적 최적 분할 기법을 이용하여 대용량 공간영상 데이터의 접근 효율성을 극대화할 수 있다.
또한, 가상 파이프라인을 통하여 분광정보 처리 및 기하정보 처리 등의 공간영상 처리 프로세서를 동적으로 결합하고, 처리결과만을 전송하여 다양한 플랫폼을 지원하는 유선 및 무선 등의 네트워크 환경에서 서버와 클라이언트간의 불필요한 데이터 전송을 줄여 네트워크 효율을 향상시킨다.
또한, 디스크 및 메모리 등의 시스템 자원을 효율적으로 관리하여 대용량 공간영상 처리 시스템의 시간 지연 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 영상 분할 기법과 다중 해상도 기법을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 대용량 공간영상 고속처리 시스템 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 공간영상 데이터 서버의 데이터 분배 수단을 나타낸
계층적 최적 분할 및 다중 해상도 기법의 기능 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 공간영상 프로세스 서버의 프로세서 실행 수단을 나
타낸 가상 파이프라인 기법의 기능 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210, 220 : 데이터 서버 211, 221 : 데이터
230, 240 : 프로세스 서버 231, 241 : 프로세서
250, 251 : 클라이언트 260 : 네트워크

Claims (9)

  1. 가상 파이프라인을 이용하여 다양한 프로세서를 결합하여 구동하고, 그 프로세서의 결과를 상기 파이프라인을 통하여 고속으로 처리하는 공간영상 프로세스 서버와;
    대용량의 다양한 공간영상의 데이터를 포맷 및 구성 특징의 변경없이 저장하고, 상기 데이터를 계층적 최적 분할 및 다중 해상도 기법을 이용하여 관리하는 공간영상 데이터 서버와;
    사용자의 공간영상 데이터 요구가 입력될 때, 상기 데이터 서버와 프로세스 서버와의 상호동작을 통하여 상기 요구된 데이터의 결과물 및 명령을 교환하여 사용자에게 제시하는 하나 이상의 클라이언트와;
    상기 프로세스 서버 및 상기 데이터 서버와 상기 클라이언트 사이에 연결되어, 상기 데이터를 전송하여 분산 처리하는 네트워크로 구성된 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공간영상 프로세스 서버는
    독립적인 단위 작업을 수행하는 단위 프로세서와;
    그 단위 프로세서를 유기적으로 결합하고 조합한 복합 프로세서와;
    상기 클라이언트의 처리 명령을 분석하여, 상기 단위 프로세서를 관리하고, 가상 파이프라인을 통하여 단위 프로세서를 결합하여 복합 프로세서를 구성하고, 그 구성된 복합 프로세서를 가상 파이프라인을 통하여 실행하고, 복합 프로세서의 결과물을 전송하는 프로세서 매니저를 구비한 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 프로세서 매니저는
    등록된 단위 프로세서를 관리하고 프로파일을 이용하여 갱신하고, 상기 클라이언트의 처리 명령을 분석하고, 상기 분석된 클라이언트의 명령에 따라 복합 프로세서를 가상 파이프라인을 이용하여 구성하고, 상기 구성된 복합 프로세서를 가상 파이프라인 추적을 통하여 순차적으로 실행하여 단위 프로세서의 처리 결과를 단위 프로세서간에 전달하고, 상기 단위 프로세서의 조합으로 구성된 복합 프로세서의 결과물을 전송하는 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 공간영상 데이터 서버는
    클라이언트의 데이터 접근 명령을 분석하여 명령을 분배하고, 상기 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 데이터를 조합하고 전송하는 분배기와;
    상기 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 기록하는 인코더와;
    상기 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 획득하는 디코더를 구비한 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분배기는
    다수의 공간영상에 부분적으로 접근하는 클라이언트의 명령을 분석하고, 다수의 공간영상에 접근하는 공간 해상도에 따른 패치 기반의 데이터 구성을 지원하고, 채널 정보를 다중 분광 정보를 활용하여 구성하는 계층적 최적 분할 기법을 이용하여 데이터를 관리하고, 공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 특정 인코더와 디코더를 할당하는 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 인코더는
    공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 기록하고, 상기 분배기에서 분석한 클라이언트의 명령에 따라 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 디코더는
    공간영상의 포맷 및 구성 특성에 따라 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 획득하고, 상기 분배기에서 분석한 클라이언트의 명령에 따라 계층적 최적 분할 기법을 적용하여 특정 공간영상을 물리적으로 접근하여 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템.
  8. 공간영상 데이터 서버가 네트워크상의 클라이언트군 중 하나 이상의 클라이언트로부터 특정 공간영상 데이터에 대한 접근 명령을 요청 받는 단계와;
    이 요청을 받은 데이터 서버내의 데이터 분배기가 그 요청된 명령을 분석하여 저장된 공간영상 중 필요한 공간영상으로 데이터 접근명령을 지시하는 단계와;
    상기 데이터 분배기가 각 공간영상의 포맷 및 구성 특징에 따라 적합한 인코더 및 디코더를 선택하여 접근 명령을 수행하고, 그 수행결과를 검토하는 단계와;
    상기 데이터 분배기에 의해 선택된 디코더가 상기 명령 수행의 결과를 데이터 분배기에게 전송하는 단계와;
    상기 디코더로부터 명령 수행결과를 전송받은 데이터 분배기가 최초 접근 명령을 요청한 클라이언트에게 공간영상 데이터 서버의 공간영상 데이터에 대한 접근 명령 수행 결과를 전송하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템에 있어서의 대용량 공간영상 고속처리 방법.
  9. 공간영상 프로세스 서버가 클라이언트군의 하나 이상의 클라이언트가 처리 명령을 요청하면, 프로세서 매니저가 명령을 수행하기 위한 단위 프로세서를 선택하는 단계와;
    상기 프로세서 매니저가 선택된 단위 프로세서를 가상 파이프라인을 이용하여 결합하여 복합 프로세서를 구성하는 단계와;
    구성된 복합 프로세서가 결합된 단위 프로세서를 순차적으로 실행하여 상기 단위 프로세서의 결과물을 가상 파이프라인을 이용하여 추적하는 과정을 통해 해당하는 결과물을 생성하고, 복합 프로세서의 결과물을 처리 명령을 요청한 클라이언트에게 전송하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 대용량 공간영상 고속처리 시스템에 있어서의 대용량 공간영상 고속처리 방법.
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