KR100585660B1 - 유피엔피(ＵＰｎＰ) 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및그의 제어 방법 - Google Patents

유피엔피(ＵＰｎＰ) 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로 특히, 무선 영상 시스템의 무선제어 프로토콜을 UPnP(Universal Plug and Play) 방식으로 구현하여 자동으로 채널정보 및 티브이 신호를 자동으로 획득하여 재생할 수 있도록 함으로써 시스템 성능을 향상시킴은 물론 사용자에게 편리함을 줄 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 탐색 메시지에 대해 자신의 IP 주소를 전송하고 상기 IP 주소로 수신된 MPEG 파일전송 명령 또는 채널변경 명령에 대해 MPEG 파일과 채널정보(또는 변경된 채널정보)를 동시에 전송하도록 UPnP 프로토콜을 탑재하는 티브이 크래들 박스(120)와, 주기적으로 탐색 메시지를 멀티캐스트하여 상기 IP 주소를 획득하고 사용자의 설정에 의해 상기 IP 주소로 MPEG 파일 전송 명령 또는 채널 변경 명령을 전송하며 그에 따른 수신 MPEG 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 동영상을 표시하고 사용자 UI를 통해 채널정보를 표시하도록 UPnP 콘트롤포인트 기능의 스마트 디스플레이(smart display)(110)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

유피엔피(ＵＰｎＰ) 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및 그의 제어 방법{WIRELESS VISUAL SYSTEM BASED UNIVERSAL PLUG AND PLAY PROTOCOL AND CONTROL METHOD THEREOF}
도1은 본 발명의 실시예를 위한 무선 영상 시스템의 구성도.
도2는 도1에서 스마트 디스플레이의 탑재 프로토콜 구조를 보인 도면.
도3은 도1에서 티브이 크래들 박스의 탑재 프로토콜 구조를 보인 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
110 : 스마트 디스플레이(smart display)
120 : 티브이 크래들 박스(TV cradle box)
본 발명은 무선 영상 시스템에 관한 것으로 특히, 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
현재 LG Flatron Air 제품의 기능 중에 무선 티브이(TV) 기능이 있다.
무선 티브이 기능을 구현하기 위해서는 스마트 디스플레이(smart display)와 티브이 크래들 박스(TV cradle box)로 구성된다.
상기 티브이 크래들 박스는 티브이 신호를 MPEG 파일로 인코딩하여 무선랜(wireless LAN)을 통해 스마트 디스플레이로 전송한다.
상기 스마트 디스플레이는 티브이 크래들 박스로부터 전송된 MPEG 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 디스플레이한다.
이를 위하여 스마트 디스플레이에서 티브이 기능을 제어할 수 있는 프로토콜을 필요로 한다.
즉, 크래들 박스에서 수행되는 티브이 기능의 시작 및 종료, 채널 제어 기능 등을 스마트 디스플레이에서 제어할 수 있어야 한다. 이는 일반 사용자 입장에서 보면 일반 티브이의 리모콘 기능이라고 볼 수 있다.
그러나, 현재 무선 티브이와 관련하여 표준으로 정해진 프로토콜은 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명은 무선 영상 시스템의 무선제어 프로토콜을 UPnP(Universal Plug and Play) 방식으로 구현하여 자동으로 채널정보 및 티브이 신호를 자동으로 획득하여 재생할 수 있도록 함으로써 시스템 성능을 향상시킴은 물론 사용자에게 편리함을 줄 수 있도록 창안한 UPnP 방식을 채용한 무선 영상 시스템 및 그의 제어 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 무선 영상 시스템에 있어서, UPnP 프로토콜을 탑재하여 탐색 메시지에 대해 자신의 IP 주소를 전송하고 상기 IP 주소로 수신된 동영상 파일전송 명령 또는 채널변경 명령에 대해 압축 동영상 파일과 채널정보(또는 변경된 채널정보)를 전송하도록 멀티미디어 기능의 스마트 디바이스(smart device)로 동작하는 크래들 박스(cradle box)와, 주기적으로 탐색 메시지를 멀티캐스트(multicast)하여 상기 크래들 박스의 IP 주소를 수신하고 사용자 설정의 동영상 파일전송 명령 또는 채널변경 명령을 상기 IP 주소로 전송하며 그에 따른 압축동영상 파일을 디코딩하여 엘씨디(LCD) 화면에 동영상을 표시하고 사용자 UI를 통해 채널정보를 표시하도록 UPnP 콘트롤 포인트(control point) 기능의 스마트 디스플레이(smart display)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 스마트 디스플레이와 티브이 크래들 박스는 각각 무선랜 모듈을 장착하고 IP 통신이 가능한 프로토콜 스택(TCP/IP, HTTP 등)을 내장하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 크래들 박스는 티브이 신호를 제어할 수 있는 튜너와 동영상 인코딩 칩을 내장하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 스마트 디스플레이는 크래들 박스에 거치 가능하며 LCD 패널과 동영상 디코딩 칩을 내장하여 구성함을 특징으로 한다.
즉, 모든 티브이 기능 제어를 위한 명령은 스마트 디스플레이에서 전송하며 티브이 크래들 박스는 그 명령을 수행하고 그 결과를 스마트 디스플레이로 전송하 는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 과정을 수행하게 된다.
또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 스마트 디스플레이와 멀티미디어 기능의 크래들 박스를 구비하여 스마트 디스플레이에서 상기 크래들 박스를 제어하는 무선 영상 시스템의 제어 방법에 있어서, 스마트 디스플레이가 SSDP 기반의 탐색 메시지를 멀티캐스트 방식으로 전송하여 크래들 박스의 IP 주소를 획득하는 단계와, 상기에서 획득한 IP 주소로 동영상 파일 전송 명령을 SOAP 메시지를 이용하여 전송하는 단계와, 상기 동영상 파일 전송 명령에 따른 티브이 크래들 박스로부터 수신된 채널 정보를 엘씨디 화면에 표시하고 RTP 프로토콜을 기반으로 전송되는 압축동영상 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 동영상을 표시하는 단계와, 엘씨디 화면에 멀티미디어 영상을 표시하는 중에 사용자의 채널 변경을 인식하면 SOAP 메시지를 이용하여 변경할 채널 번호를 크래들 박스로 전송하고 그 크래들 박스에서 채널 변경하여 전송하는 압축동영상 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 동영상을 표시하는 단계를 스마트 디스플레이에서 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 스마트 디스플레이와 티브이 크래들 박스를 구비하여 스마트 디스플레이에서 티브이 크래들 박스를 제어하는 무선 영상 시스템의 제어 방법에 있어서, 스마트 디스플레이가 멀티캐스트 방식으로 전송한 SSDP 메시지를 수신하면 유니캐스트(Unicast) 방식으로 자신의 IP 주소를 전송하는 단계와, 상기 IP 주소로 동영상 파일 전송 명령을 포함하는 SOAP 메시지를 수신하면 RTP 프로토콜을 기반으로 압축동영상 파일을 전송하면서 채널 정보를 전송하는 단계와, 동영상 파일 전송 중에 채널 변경 명령을 포함하는 SOAP 메시지가 수신되면 채널을 변경하고 그 변경된 채널의 압축동영상 파일을 전송하면서 채널 정보를 전송하는 단계를 크래들 박스에서 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.
한편, UPnP 프로토콜에 대해 설명하면 다음과 같다.
현재 홈 네트워킹의 확산으로 가정에서 기존의 PC 위주의 네트워크 환경이 점점 다양한 하위 네트워크 기술이 사용되어지는 환경으로 바뀌면서 피씨(PC), 응용 제품, 무선 디바이스 등과 같은 가전 제품들을 IP 프로토콜을 사용하여 독립적이며 통일된 방식으로 네트워크화 할 수 있는 기술에 대한 필요성으로 UPnPTM(이하, UPnP라 약칭함)기술이 MS(마이크로소프트사)와 UPnP 포럼(Forum)에 의해 제안되었다.
UPnP 기술은 분산 및 개방 네트워킹 구조를 기반으로 함으로써 홈 네트워크 내의 각 가전 제품들이 중앙 집중의 관리를 받지 않고 피어투피어(peer-to-peer) 네트워킹이 가능하도록 한다. 이때, UPnP 기술에서는 분산 및 개방 네트워킹 구조의 구성요소로서 IP, HTTP 등과 같은 표준 네트워킹 기술을 채택함으로써 운영체제, 플랫폼(platform) 및 전송매체에 독립적으로 동작할 수 있도록 규정하고 있다.
즉, UPnP 기술에서는 디바이스 사이의 연결에 있어서 간단하고 ad-hoc한 통신을 제공하기 위해 서버에 의존하지 않는 self-discovery 프로토콜과 피어투피어(peer-to-peer) 연결 모델을 사용한다.
현재 UPnP 프로토콜 구조는 IP를 포함하는 네트워크 계층(Network Layer)과, UDP, TCP를 포함하는 트랜스포트 계층(Transport Layer)과, HTTP, XML(eXtensible Markup Language), SOAP(Simple Object Access Protocol), SSDP(Simple Service Discovery Protocol), GENA(Generic Event Notification Architecture)를 포함하는 프리젠테이션/세션 계층(Presentation/Session Layer)과, UPnP 디바이스, 포럼(Forum), 사업자 등의 관련 정보를 포함하는 어플리케이션 계층(Application Layer)으로 구성된다.
또한, UPnP 기술에서는 콘트롤 포인트(Control Point)와 스마트 디바이스(Smart Device)를 구성요소로 포함한다. 상기 콘트롤 포인트는 IP 통신이 가능한 모든 또는 일부의 스마트 디바이스를 제어한다. 상기 스마트 디바이스는 콘트롤 포인트의 제어를 받고 발생하는 이벤트를 콘트롤 포인트로 보낸다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에서 동영상은 MPEG 기반의 동영상을 가정하여 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시예를 위한 시스템의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 탐색 메시지에 대해 자신의 IP 주소를 전송하고 상기 IP 주소로 MPEG 파일 전송 명령이 수신되면 MPEG 파일을 전송하면서 채널 정보를 전송하며 상기 IP 주소로 채널 변경 명령이 수신되면 채널을 변경하여 해당 MPEG 파일을 전송하면서 현재 변경된 채널 정보를 전송하도록 UPnP 프로토콜을 탑재하는 티브이 크래들 박스(TV cradle box)(120)와, 이 티브이 크래들 박스(120)에 거치 가능하며 주기적으로 탐색 메시지를 멀티캐스트하여 상기 티브이 크래들 박스(120)의 IP 주소를 수신하고 사용자의 설정에 의해 상기 IP 주소로 MPEG 파일 전송 명령 또는 채널 변경 명령을 전송하며 상기 MPEG 파일 전송 명령 또는 채널 변경 명령에 따른 MPEG 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 동영상을 표시하며 사용자 UI(User Interface)를 통해 채널정보를 표시하는 UPnP 콘트롤포인트 기능의 스마트 디스플레이(smart display)(110)를 구비하여 구성한다.
상기 스마트 디스플레이(110)는 도2의 예시도에 도시한 바와 같이 IP 통신이 가능한 프로토콜 스택(TCP/UDP/IP, HTTP 등), UPnP 스택(SSDP/GENA/SOAP 등) 및 RTP(Real Time Protocol)를 탑재하며, 티브이 크래들 박스(120)와의 무선 데이터 송수신을 위한 무선랜 모듈와, 멀티미디어 및 채널 정보를 표시하기 위한 LCD 패널 및 상기 티브이 크래들 박스(120)에서 인코딩된 MPEG 파일을 디코딩하기 위한 MPEG 디코딩 칩을 내장하여 구성한다.
상기 티브이 크래들 박스(120)는 도3의 예시도에 도시한 바와 같이 IP 통신이 가능한 프로토콜 스택(TCP/UDP/IP, HTTP 등), UPnP 스택(SSDP/GENA/SOAP 등) 및 RTP(Real Time Protocol)를 탑재하며, 스마트 디스플레이(110)와의 무선 데이터 송수신을 위한 무선랜 모듈과, 현재 설정된 채널을 선국하기 위한 튜너 및 상기 스마트 디스플레이(110)로 전송할 티브이 신호를 인코딩하기 위한 MPEG 인코딩 칩을 포함하여 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에서 스마트 디스플레이(110)와 티브이 크래들 박스(120)을 지원하기 위한 무선 티브이 기능은 파워 온/오프, 채널 변경, 채널 기억/삭제, 자동 채널을 포함한다. 상기 채널 기억/삭제 기능은 사용자에게 필요한 채널들을 기억 또는 삭제하는 것을 의미하며, 상기 자동 채널 기능은 유효 채널을 자동으로 찾는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에서 동작을 도1에 도시된 단계(S101~S107)를 중심으로 설명하면 다음과 같다.
단계(S101)는 디바이스 탐색 단계로서, 스마트 디스플레이(110)에서 자동적으로 티브이 크래들 박스(120)를 찾는 과정이다. 이때, 스마트 디스플레이(110)는 UPnP의 SSDP 프로토콜을 이용하여 UPnP 네트워크 상의 디바이스 탐색을 위한 메시지를 멀티캐스트(Multicast) 전송한다.
단계(S102)는 단계(S101)에 대한 디바이스의 응답 단계로서, 티브이 크래들 박스(120)는 탐색 메시지를 받으면 자신의 IP 주소를 유니캐스트(Unicast) 전송하여 스마트 디스플레이(110)로 알려준다.
단계(S103)는 디바이스 파워온 명령 단계로서, 스마트 디스플레이(110)에서 SOAP 프로토콜을 이용하여 티브이 크래들 박스(120)로 TV MPEG 화일 전송을 명령한다.
단계(S104)는 단계(S103)에 대한 디바이스의 응답 단계로서, 티브이 크래들 박스(120)는 TV MPEG 파일의 전송을 시작함과 동시에 현재 티브이 채널 정보를 스마트 디스플레이(110)로 전송한다. 이때, 스마트 디스플레이(110)는 티브이 크래들 박스(120)에서의 채널 정보를 티브이 리모콘 UI 기반으로 엘씨디(LCD) 화면에 표시한다. 이는 티브이 리모콘 UI를 의미한다.
단계(S105)는 단계(S103)에 대한 미디어 전송 단계로서, 티브이 크래들 박스(120)는 티브이 신호를 MPEG 화일로 인코딩하여 RTP 프로토콜을 기반으로 스마트 디스플레이(110)에 전송한다.
이에 따라, 스마트 디스플레이(110)는 티브이 크래들 박스(120)에서의 MPEG 파일을 RTP 기반으로 디코딩하여 엘씨디 화면에 표시한다.
단계(S106)는 채널 변경 단계로서, 스마트 디스플레이(110)에서 사용자가 티브이 리모콘 UI를 통해 채널을 변경하면 상기 스마트 디스플레이(110)는 SOAP 프로토콜을 이용하여 변경할 채널 번호를 티브이 크래들 박스(120)로 전송한다.
단계(S107)은 단계(S106)에 대한 응답 단계로서, 티브이 크래들 박스(120)는 사용자 요청한 채널로 변경하고 현재 채널 정보를 스마트 디스플레이(110)로 알린다.
이에 따라, 스마트 디스플레이는 티브이 크래들 박스(120)로부터의 채널 정보를 티브이 리모콘 UI 기반으로 엘씨디 화면에 표시하며 이후, 티브이 크래들 박스(120)에서 전송하는 상기 변경 채널에 대응하는 MPEG 파일을 디코딩하여 엘씨디 화면에 표시한다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 무선 영상 시스템에 UPnP 프로토콜을 무선 티브이 제어 프로토콜로 정의하여 사용자에 의한 별도의 조작이 없이 도 홈 네트워크 내의 디바이스를 자동으로 발견하고 해당 디바이스 정보를 사용자 UI를 통해 제공하도록 함으로써 사용자에게 편리함을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스마트 디스플레이와 크래들 박스로 이루어지는 무선 영상 시스템에 현재 제안되고 있는 UPnP 프로토콜을 이용함으로써 개발 비용 절감 및 개발 기간 단축 효과를 발휘할 수 있도록 한다.

Claims (9)

  1. 주기적으로 탐색 메시지를 무선 네트워크 상으로 멀티캐스트하여 무선 티브이 관련 데이터가 존재하는 IP 주소를 획득하고 상기 IP 주소로부터 RTP 방식으로 압축동영상 파일을 수신하여 디스플레이 화면에 해당 동영상을 표시하는 UPnP 콘트롤 포인트 기능의 스마트 디스플레이(smart display) 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 스마트 디스플레이 수단은
    사용자 UI를 통해 네트워크 상으로부터 수신된 채널 정보를 엘씨디 화면에 표시하는 기능과,
    사용자의 채널 변경 정보를 무선 네트워크 상에서 획득한 IP 주소에 SOAP 기반으로 전송하는 기능과,
    상기 채널 변경에 따른 해당 압축동영상 파일을 수신한 후 디코딩하여 엘씨디 화면에 동영상을 표시하는 기능을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 통신 시스템.
  3. 무선 네트워크로 멀티캐스트(multicast)된 탐색 메시지에 대해 무선 티브이 관련 데이터가 존재하는 IP 주소를 유니캐스트(Unicast) 방식으로 전송하고 상기 IP 주소로 수신된 파일 전송 명령에 대해 RTP 방식으로 압축동영상 파일 전송과 동시에 채널 정보를 전송하는 멀티미디어 기능의 스마트 디바이스 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 스마트 디바이스 수단은
    무선 네트워크로 유니캐스트한 IP 주소로 채널 변경 명령이 수신되면 해당 채널을 변경하는 기능과,
    상기 채널 변경에 따른 해당 압축동영상 파일을 전송하면서 현재 변경된 채널 정보를 전송하는 기능을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템.
  5. 무선 네트워크 상에 주기적으로 탐색 메시지를 멀티캐스트하여 상기 무선 네트워크 상에 무선 티브이 관련 데이터가 존재하는 IP 주소를 획득하고, 사용자 설정의 파일전송 명령 또는 채널변경 명령을 상기 IP 주소로 전송하여 RTP 기반으로 수신되는 동영상 또는/및 채널 정보(또는 변경된 채널정보)를 디스플레이 화면에 표시하는 UPnP 콘트롤 포인트 기능의 스마트 디스플레이(smart display) 수단과,
    상기 스마트 디스플레이 수단의 거치 기능을 구비하며 상기 멀티캐스트된 탐색 메시지에 대해 자신의 IP 주소를 유니캐스트 방식으로 상기 스마트 디스플레이 수단으로 전송하고 상기 IP 주소로 전송된 파일 전송 명령 또는 채널 변경 정보에 대해 RTP 기반으로 압축동영상 파일 전송과 동시에 채널 정보를 전송하는 티브이 기능의 스마트 디바이스 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템.
  6. 스마트 디스플레이 수단이 무선 네트워크 상에 존재하는 멀티미디어 기능의 스마트 디바이스 수단을 제어하는 무선 영상 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 스마트 디스플레이 수단이 SSDP 기반의 탐색 메시지를 멀티캐스트 방식으로 전송하여 네트워크 상에 존재하는 스마트 디바이스 수단의 IP 주소를 획득하는 단계와,
    상기 스마트 디스플레이 수단이 상기 획득한 IP 주소로 동영상 파일 전송 명령을 SOAP 메시지를 이용하여 전송하는 단계와,
    상기 스마트 디스플레이 수단이 상기 스마트 디스플레이 수단에서 RTP 기반으로 전송하는 압축동영상 파일을 수신하고 RTP 기반으로 디코딩하여 디스플레이 화면에 동영상을 표시하는 단계를 수행하도록 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    스마트 디스플레이 수단이 채널 변경을 인식하면 SOAP 메시지를 이용하여 변경할 채널 번호를 스마트 디바이스 수단으로 전송하는 단계와,
    스마트 디바이스 수단이 상기 채널 변경을 위한 SOAP 메시지를 수신하여 해당 채널로 변경하고 그 변경된 채널에 해당하는 압축동영상 파일과 해당 채널 정보를 RTP 기반으로 상기 스마트 디스플레이 수단에 전송하는 단계를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 영상 시스템의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, IP 주소는
    무선 네트워크 상에 존재하는 멀티미디어 기능의 스마트 디바이스 수단의 IP 주소임을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 동영상 파일 수신은 SOAP 기반의 명령을 이용하는 것임을 특징으로 하는 유피엔피(UPnP) 방식을 채용한 무선 통신 시스템.
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