KR100724117B1 - 실시간 영상 전송을 위한 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간 영상 전송을 위한 단말기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 푸시-투 비디오 서비스를 통해 데이터를 전송하는 단말기는, 음성 데이터를 아날로그/디지털 컨버팅하는 오디오 컨버터와; 영상 데이터 및 상기 음성 데이터를 인코딩하는 동영상처리모듈과; 상기 동영상처리모듈에 의해 인코딩된 데이터를 무선랜을 통해 단방향으로 전송하는 단방향 통신 모듈로 구성되며, 본 발명에 따른 푸시-투 서비스를 통해 데이터를 수신하는 단말기는, 무선랜을 통해 음성 데이터 및 영상 데이터를 단방향으로 수신하는 단방향 통신 모듈과; 상기 음성 데이터 및 영상 데이터를 디코딩하는 동영상처리모듈과; 상기 디코딩된 음성 데이터를 디지털/아날로그 컨버팅하는 오디오 컨버터로 구성된다.

Description

실시간 영상 전송을 위한 단말기{TERMINAL FOR TRANSFERRING REAL-TIME IMAGE}
도 1은 본 발명에 따른 영상 처리를 위한 단말기의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 송신 단말기의 영상 처리 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 수신 단말기의 영상 처리 방법을 도시한 흐름도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
101: 마이크 102: 스피커
103: 카메라 104: 표시부
105: 오디오 컨버터 106: 동영상처리모듈
107: 오디오 스위치 108: 이동통신 모듈
109: 단방향 통신 모듈 109a: RTP/RTCP 모듈
109b: TCP/IP 모듈 109c: SIP 모듈
109d: WLAN 모듈
본 발명은 실시간 영상 전송을 위한 단말기에 관한 것으로, 특히 WiFi를 이 용한 푸시-투 비디오 서비스 기능으로 구현한 실시간 영상 전송을 위한 단말기에 관한 것이다.
PT 서비스는 어느 한 클라이언트가 세션이 형성된 하나 이상의 다른 클라이언트에 미디어 데이터(토크 버스트:talk burst)를 전송하는 통신 서비스이다. PT 서비스는 음성(오디오) 데이터를 전송하기 위한 PTT(Push to Talk) 서비스, 동영상(비디오) 데이터를 전송하기 위한 PTV(Push to Video) 서비스, 또는 데이터 전송을 위한 PTD(Push to Data) 서비스가 될 수 있다. PT 서비스는 단일 수신자와의 통신 또는 그룹 챗 세션(group chat session)으로서 수신자 그룹들 간의 통신을 제공하며, 세션을 설정하기 위하여 세션 개시 프로토콜(SIP)을 사용한다.
그러나, GSM 또는 CDMA 기술을 사용하는 제 1 세대 단말기는 데이터 전송 속도가 느리기 때문에 PTV 서비스를 위한 비디오 스트림(Video Stream)을 지원할 수 없다. 따라서, GSM 또는 CDMA 단말기의 MPEG 또는 H.264는 카메라에 의해 촬영되거나 다운로드 받아 저장된 동영상을 재생하는 기능으로만 사용된다.
만약 무선망이 EDGE 또는 GPRS 또는 제 3 세대 이동통신 망으로 진화한다면 PTV 서비스를 지원할 수 있겠으나, 망 투자에 상당한 비용과 시간이 소모되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 제 1 세대 이동통신 서비스를 지원하는 단말기에 WLAN 칩을 장착하여 PTV 서비스를 지원하는 실시간 영상 전송을 위한 단말기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 푸시-투 비디오 서비스를 통해 데이터를 전송하는 단말기에 있어서, 음성 데이터를 아날로그/디지털 컨버팅하는 오디오 컨버터와; 영상 데이터 및 상기 음성 데이터를 인코딩하는 동영상처리모듈과; 상기 동영상처리모듈에 의해 인코딩된 데이터를 무선랜을 통해 단방향으로 전송하는 단방향 통신 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 푸시-투 서비스를 통해 데이터를 수신하는 단말기에 있어서, 무선랜을 통해 음성 데이터 및 영상 데이터를 단방향으로 수신하는 단방향 통신 모듈과; 상기 음성 데이터 및 영상 데이터를 디코딩하는 동영상처리모듈과; 상기 디코딩된 음성 데이터를 디지털/아날로그 컨버팅하는 오디오 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단말기는 WLAN 서비스를 지원하는 단방향 통신 모듈과, 음성 또는 비디오 데이터를 패킷으로 변환시키는 RTP/RTCP 모듈과, 화상 통화(Video Telephony)를 위한 신호처리에 사용되는 SIP 프로토콜 모듈을 포함하도록 구성하여, 기존의 WLAN 핫 스팟을 이용하여 PTV 서비스를 제공할 수 있다.
무선 협역 네트워크(WLAN)는 '무선 충실도(wireless fidelity)' 또는 'Wifi'라 언급되는 IEEE 802.11 표준에 따라 가장 보편적으로 구현되고 있다. 다수의 연구 그룹들은 다양한 목적들을 위해 표준에 대한 수정들 및 확장들을 현재 전개하고 있다. 특히, IEEE 802.11 연구 그룹의 MAC(Medium Access Control) 향상 태스크 그룹은 IEEE 802.11 태스크 그룹 H(TGh)가 동적 주파수 선택 및 전송 파워 제어를 IEEE 802.11a 구현들로 결합하기 위한 표준을 전개하는 동안에 서비스 품질(QoS)을 비디오, 음성, 및 멀티미디어의 고품질 전달을 위한 무선 협역 네트워크와 결합하려는 작업을 하고 있다. 초기에, WiFi는 무선랜(WLAN)에 대한 IEEE 표준 규격인 IEEE 802.11a만을 지칭하였으나, 최근에 규격이 보완되면서 IEEE 802.11a, IEEE 802.11b 및 IEEE 802.11g를 포괄하는 IEEE 무선랜 규격 전반을 지칭한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 처리를 위한 단말기의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 음성 신호를 입력받는 마이크(101)와, 음성 신호를 출력하는 스피커(102)와, 상기 마이크(101) 또는 스피커(102)를 통해 입출력되는 음성 신호의 아날로그/디지털 또는 디지털/아날로그 컨버팅을 담당하는 오디오 컨버터(105)와, 영상 신호를 입력받는 카메라(103)와, 영상 신호를 출력하는 표시부(104)와, 영상 신호 또는 음성 신호를 인코딩/디코딩하는 동영상처리모듈(106)과, 음성 신호의 경로를 결정하는 오디오 스위치(107)와, 이동통신 서비스를 위해 사용되는 이동통신 모듈(108)과, 무선랜 서비스를 위하여 RTP/RTCP 모듈(109a), TCP/IP 모듈(109b), SIP 모듈(109c) 및 WLAN 모듈(109d)로 구성된 단방향 통신 모듈(109)로 구성된다.
우선, 상기 단말기가 음성 및 영상 데이터로 구성된 동영상을 PTV 서비스를 통해 다른 단말기로 전송하는 과정을 중심으로, 상기 단말기의 구성 및 동작 과정을 설명한다.
상기 카메라(103)는 영상 신호를 입력받아 YUV 또는 YCbCr 데이터로 전환한 후 동영상처리모듈(106)로 전송하며, 상기 마이크(101)는 외부로부터 음성 신호를 입력받아 오디오 컨버터(105)로 전달하고 상기 오디오 컨버터(105)는 아날로그의 음성 신호를 디지털 신호로 변환한 후 오디오 스위치(107)를 통해 동영상처리모듈(106)로 전송한다. PTV 서비스 이용 시, 상기 오디오 컨버터(105)에서 출력되는 음성 신호는 상기 오디오 스위치(107)를 거쳐 동영상처리모듈(106)로 전달되나, 일반 음성 통화 또는 단문메시지 서비스와 같은 이동통신 서비스 이용시, 상기 오디오 컨버터(105)에서 출력되는 음성 신호는 상기 오디오 스위치(107)를 거쳐 이동통신 모듈(108)로 전달된다. 즉, 상기 오디오 스위치(107)는 제 1 세대 통신망을 이용하여 이동통신 서비스를 제공하고자 할 때에는 음성 신호를 이동통신 모듈(108)로 전달하고, 무선망을 이용하여 PTV 서비스를 제공하고자 할 때에는 음성 신호를 단방향 통신 모듈(109)로 전달한다.
상기 동영상처리모듈(106)은 상기 음성 신호 및 영상 신호를, MPEG 또는 H.264 포맷으로 인코딩한 후 단방향 통신 모듈(109)로 전송한다. 단방향 통신 모듈(109)은 인코딩된 음성 또는 영상 데이터를 RTP로 캡슐화시키는 RTP/RTCP 모듈(109a)과, TCP/IP 프로토콜을 지원하는 TCP/IP 모듈(109b)과, 화상 통화를 위한 단방향 비디오 호 연결(One-way video call connection)을 수행하는 SIP 프로토콜 모듈(109c)과, WLAN 함수를 호출하여 IEEE 802.11b/g 데이터를 처리하는 WLAN 모듈(109d)로 구성되어, 상기 단말기가 속한 무선랜 핫 스팟을 형성하는 액세스 포인트로 동영상 데이터를 전송할 수 있다.
이어서, PTV 서비스를 통해 다른 단말기로 음성 및 영상 데이터로 구성된 동영상을 수신하는 과정을 중심으로, 상기 단말기의 구성 및 동작 과정을 설명한다.
상기 단말기가 PTV 서비스를 통해 동영상 데이터를 수신하기 위해서는 먼저, 단방향 통신 모듈(109)을 구동시켜 WiFi를 초기화하고, SIP 모듈(109c)은 SIP incoming call을 탐색하여 단방향 비디오 호 연결(One-way video call connection)을 수행한다. 상기 RTP/RTCP 모듈(109a)은 수신된 RTP 데이터의 시퀀스 넘버를 검사하여 데이터의 손실 여부를 판별하고, 수신된 데이터에 에러가 없는 경우 RTP 헤더를 제거한 후 동영상처리모듈(106)로 전달한다. 상기 동영상처리모듈(106)은 RTP 헤더가 제거된 영상 데이터를 MPEG 또는 H.264 디코딩을 통해 RGB 포맷으로 변환하여 표시부(104)를 통해 출력한다. 그리고, 상기 동영상처리모듈(106)은 RTP 헤더가 제거된 음성 데이터를 디코딩하여 오디오 컨버터(105)로 전달하고, 오디오 컨버터는 이를 디지털/아날로그 컨버팅하여 스피커(102)를 통해 출력한다.
도 2는 본 발명에 따른 송신 단말기의 영상 처리 방법을 도시한 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 단계 S101 내지 단계 S107로 구성되며 각 단계별로 단말기의 영상 처리 방법을 설명한다.
단계 S101: 단말기가 WiFi를 초기화한다.
PTV 서비스가 구동되도록 하는 사용자 명령이 단말기로 입력되면, 상기 단말기는 자신이 WiFi 영역 내에 있는지 여부를 검사한다. 예컨대, 상기 단말기는 PTV용 핫 키(Hot Key)가 눌러짐을 감지하거나, 디폴트로 설정된 PTV 구동 명령에 해당하는 음성이 입력되는 경우 PTV 서비스를 구동한다. 상기 단말기가 WiFi 영역 내에 존재하는 경우 액세스 포인트(AP: Access Point) 스캔을 실시하여 해당 AP에 자신을 등록한다. 그리고 상기 단말기는 자신이 등록된 AP를 통해 접속한 네트워크 서 버로부터 IP(Internet Protocol) 주소를 제공받음으로써 WiFi를 초기화할 수 있다.
단계 S102: PTV 서비스를 위한 SIP 연결을 설정한다(SIP Signaling).
본 발명에 따른 단말기는 SIP 프로토콜을 이용하여 One-Way 비디오 호 연결(Video Call Connection)을 수행한다. SIP 프로토콜은 단말들 간에 기존의 VoIP(Voice over IP) 서비스뿐만 아니라 멀티미디어 세션에 대한 변경, 초기화 및 종료를 위한 응용계층의 프로토콜을 의미한다. 단말기의 송신단에서 비디오 데이터를 전송하기 이전에 SIP 프로토콜을 이용하여, 다른 단말기의 수신단이 통화중인지, 네트워크를 통해 데이터를 정상적으로 수신할 수 있는지, 또는 상호 간에 오디오 포맷 및 비디오 포맷이 동일한지 여부를 검사한다.
단계 S103: 오디오 신호 컨버팅
마이크로부터 입력되는 아날로그의 오디오 신호를 디지털 신호로 변환한다.
단계 S104: 음성 스위칭
상기 단계 S103에서 디지털 신호로 변환된 오디오 신호가 영상처리모듈에 인가되도록 오디오 신호에 대한 경로를 스위칭한다.
단계 S105: 영상 인코딩
마이크로부터 입력된 음성 데이터와 카메라로부터 입력된 영상데이터를 MPEG 또는 H.264 포맷으로 인코딩한다.
단계 S106: RTP 캡슐화(RTP Encapsulation)
인코딩된 영상 데이터를 RTP(Real-time Transport Protocol)로 캡슐화한다. RTP는 음성 데이터 또는 영상 데이터에 대한 패킷 손실을 발견하고 이를 정정하는 역할을 수행한다.
단계 S107: 캡슐화된 음성 및 영상 데이터를 WLAN을 통해 전송
단말기는 WLAN send 함수를 호출하여 RTP로 캡슐화된 음성 및 영상 데이터 패킷을 네트워크로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 수신 단말기의 영상 처리 방법을 도시한 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 단계 S201 내지 단계 S505로 구성되며 각 단계별로 단말기의 영상 처리 방법을 설명한다.
단계 S201: WiFi 초기화
PTV 서비스가 구동되도록 하는 사용자 명령이 단말기로 입력되면, 상기 단말기는 자신이 WiFi 영역 내에 있는지 여부를 검사한다. 송신 단말기로부터 음성 및 영상 데이터를 수신하는 단말기는 상기 송신 단말기와 동일한 과정으로 PTV 서비스를 구동한다. 상기 수신 단말기가 WiFi 영역 내에 존재하는 경우 액세스 포인트(AP: Access Point) 스캔을 실시하여 해당 AP에 자신을 등록한다. 그리고 상기 수신 단말기는 자신이 등록된 AP를 통해 접속한 네트워크 서버로부터 IP(Internet Protocol) 주소를 제공받음으로써 WiFi를 초기화할 수 있다.
단계 S202: SIP Incoming Call을 탐색하여 호(Call)를 설정한다.
단계 S203: RTP 데이터를 처리한다.
상기 단말기는 네트워크로부터 RTP 데이터를 수신하여 시퀀스 넘버(Sequence Number)를 검사하고, 그 검사를 통해 데이터의 손실이 발생하였음을 확인하면 이를 처리한다. 만약 수신된 데이터 패킷에 에러가 없다면 RTP 헤더를 제거한 후 단말기 내부의 영상처리모듈로 전송한다.
단계 S204: 영상데이터 디코딩(Decoding)
RTP 헤더가 제거된 데이터는 영상처리모듈에서 MPEG 또는 H.264 디코딩 과정을 거쳐 표시부(LCD)에 디스플레이될 수 있는 RGB 포맷으로 전환된다.
단계 S205: 음성 데이터 및 영상 데이터 출력
음성 데이터는 스피커로 전송하고 영상 데이터는 화면표시부에 전송하여 사용자가 인지할 수 있도록 한다.
상기 도 2 및 도 3을 설명함에 있어서, 단말기가 음성 및 영상 데이터를 송신할 때에는 송신 단말기라 호칭하고, 단말기가 음성 및 영상 데이터를 수신할 때에는 수신 단말기라 호칭한 것으로, 본 발명에 따른 하나의 단말기는 상황에 따라 송신 단말기가 되거나 수신 단말기가 될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 영상 전송을 위한 단말기는 음성 통화 시 단방향 동영상 스트림 서비스가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 단말기는 제 1 세대 망을 사용하는 단말기에 무선랜 칩을 장착함으로써 제 2 세대 망을 사용하는 단말기가 푸시-투-비디오 서비스를 사용할 때보다 더 빠른 속도로 동영상을 제공받을 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 푸시-투 비디오 서비스를 통해 데이터를 전송하는 단말기에 있어서,
    음성 데이터를 아날로그/디지털 컨버팅하는 오디오 컨버터와;
    영상 데이터 및 상기 음성 데이터를 인코딩하는 동영상처리모듈과;
    상기 동영상처리모듈에 의해 인코딩된 데이터를 무선랜을 통해 단방향으로 전송하는 단방향 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버팅된 음성 데이터를 상기 동영상처리모듈로 전달하는 오디오 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 단방향 통신 모듈은,
    상기 단말기의 무선랜 접속을 위한 WLAN 모듈과;
    상기 인코딩된 데이터를 실시간 전송하기 위한 RTP 모듈과;
    상기 인코딩된 데이터의 전송에 필요한 단방향 호 연결을 위한 SIP 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 동영상처리모듈은
    상기 영상 데이터 및 음성 데이터를 MPEG 또는 H.264 포맷으로 인코딩하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    음성 신호를 입력받은 마이크와 영상 신호를 입력받는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  6. 푸시-투 서비스를 통해 데이터를 수신하는 단말기에 있어서,
    무선랜을 통해 음성 데이터 및 영상 데이터를 단방향으로 수신하는 단방향 통신 모듈과;
    상기 음성 데이터 및 영상 데이터를 디코딩하는 동영상처리모듈과;
    상기 디코딩된 음성 데이터를 디지털/아날로그 컨버팅하는 오디오 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디코딩된 음성 데이터를 상기 오디오 컨버터로 전달하는 오디오 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 단방향 통신 모듈은,
    상기 단말기의 무선랜 접속을 위한 WLAN 모듈과;
    상기 디코딩된 데이터를 실시간 수신하여 처리하기 위한 RTP 모듈과;
    상기 디코딩된 데이터의 수신에 필요한 단방향 호 연결을 위한 SIP 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 동영상처리모듈은
    상기 영상 데이터 및 음성 데이터를 MPEG 또는 H.264 포맷으로 디코딩하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    음성 신호를 출력하는 스피커와 영상 신호를 출력하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 영상 처리를 위한 단말기.
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