KR100756271B1 - Ｓｉｐ 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법 및그 시스템 - Google Patents

Ｓｉｐ 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법 및그 시스템 Download PDF

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Abstract

SIP(Session Initiation Protocol)를 사용하여 네트워크 카메라를 제어하는 방법 및 그 제어 시스템이 개시된다. 본 발명에 따라, 네트워크 카메라 제어 방법은 원격지 클라이언트를 통해 네트워크 카메라를 제어하는 방법에 있어서, (a) SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 단계; (b) 세션 셋업이 완료되면 상기 원격지 클라이언트와 상기 네트워크 카메라간의 오디오/비디오 채널을 설정하는 단계; 및 (c) 상기 설정된 오디오/비디오 채널을 통해 상기 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 시스템의 안정성, 확장성, 유지 보수의 용이성을 확보할 수 있고, SIP 프로토콜을 지원하는 어떠한 네트워크 카메라라도 사용할 수 있고, SIP 프로토콜을 지원하는 어떠한 종류의 단말기를 통해 네트워크 카메라와 세션을 설정하여 오디오/비디오 데이터를 수신할 수 있으므로 호환성이 뛰어나다.
네트워크 카메라, SIP 프로토콜, 세션

Description

ＳＩＰ 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법 및 그 시스템 {Control method of network camera using session initiation protocol, and system thereof}
도 1은 SIP 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 도면,
도 2는 SIP 프로토콜에 따라 클라이언트들간에 세션을 설정하고 미디어 채널을 여는 과정의 흐름도,
도 3은 SIP 프로토콜에 따른 네트워크의 일예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SIP 네트워크 카메라 제어 시스템의 블록도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, SIP 프로토콜을 사용하여 네트워크 카메라를 연결하여 제어하는 과정의 흐름도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SIP 프로토콜을 사용하는 네트워크 카메라의 구성도이다.
본 발명은 네트워크 카메라의 제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SIP(Session Initiation Protocol)를 사용하여 네트워크 카메라를 제어하는 방법 및 그 제어 시스템에 관한 것이다.
네트워크에 연결되어, 사용자가 네트워크를 통해 액세스하여 영상을 전송받고 카메라의 움직임을 제어할 수 있는 네트워크 카메라가 존재한다. 네트워크 카메라는 아이피 주소를 가지고 있고 그 내부에 서버 프로그램이 설치되어 있으며, 원격 사용자는 이 아이피 주소를 통해 서버에 로그인하여 카메라로부터의 영상을 수신한다. 한편, 서버 프로그램은 네트워크 카메라마다 서로 상이할 수 있고, 따라서 원격 사용자가 이 네트워크 카메라에 접속하는 과정과 그 접속에 사용되는 프로토콜도 상이하여 시스템의 확장성과 안정성이 용이하지 않을 뿐 아니라 원격 사용자는 네트워크 카메라의 아이피 주소를 알아야만 접속할 수 있기 때문에 아이피 주소를 일일이 기억하고 있어야 하는 불편함이 있다.
이렇게 종래에는 원격 사용자가 네트워크 카메라에 접속하여 세션을 설정하고 영상을 수신하는 표준화된 프로토콜과 방법이 존재하지 않아, 큰 규모의 시스템 구축이 용이하지 않았고 유지 보수도 쉽지 않았다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 원격지 클라이언트에서 SIP 프로토콜에 따라 네트워크 카메라에 접속하여 오디오/비디오를 수신하고, SIP 프로토콜을 사용하여 네트워크 카메라의 움직임을 제어하는 방법과 그 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따라, 원격지 클라이언트를 통해 네트워크 카메라를 제어하는 방법에 있어서, (a) SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 단계; (b) 세션 셋업이 완료되면 상기 원격지 클라이언트와 상기 네트워크 카메라간의 오디오/비디오 채널을 설정하는 단계; 및 (c) 상기 설정된 오디오/비디오 채널을 통해 상기 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 방법에 의해 달성된다.
상기 클라이언트는 SIP 프로토콜을 통해 상기 네트워크 카메라의 설정 명령을 상기 네트워크 카메라로 전송하여 상기 네트워크 카메라를 설정하거나, 또는 상기 네트워크 카메라의 움직임 제어 명령을 전송하여 상기 네트워크 카메라의 움직임을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계는, 상기 네트워크 카메라에 할당된 인터넷 전화번호를 가지고 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 기술적 과제는 원격지 클라이언트, 프락시 및 네트워크 카메라를 구비하여 상기 네트워크 카메라를 제어하는 시스템에 있어서, 상기 원격지 클라이언트는 SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하고, 세션 셋업이 완료되면 상기 원격지 클라이언트와 상기 네트워크 카메라간의 오디오/비디오 채널을 설정한 후 이 채널을 통해 상기 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 수신하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 시스템에 의해서도 달성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 SIP 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 도면이다.
SIP 레이어(130)는 애플리케이션 레이어(110)와 UDP 레이어(150) 사이에 위치하여 네트워크 카메라와 오디오/비디오 채널을 열기 위한 세션 셋업을 수행한다. 즉, 애플리케이션 레이어(110), SIP 레이어(130), UDP 레이어(150), IP 레이어(160) 및 MAC 레이어(170)를 통해 세션 셋업이 이루어진다. 세션 셋업이 완료되면 오디오/비디오 레이어(120), RTP(Real Time Protocol)/RTCP(RTP Control Protocol) 레이어(140)를 통해 오디오/비디오 채널이 열리게 된다. 오디오/비디오 채널은 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 실시간으로 클라이언트로 전달하기 위한 채널이다.
도 2는 SIP 프로토콜에 따라 클라이언트들간에 세션을 설정하고 미디어 채널을 여는 과정의 흐름도이다.
클라이언트 A(210)와 클라이언트 B(220)간의 미디어 채널을 열기 위해서, 먼저 클라이언트 A(210)가 클라이언트 B(220)로 다이얼링을 하면 SIP 프로토콜의 메쏘드들중의 하나인 "INVITE" 메쏘드를 통해 호(Call)를 송신한다. 그러면 클라이언트 B(220)는 이에 대한 응답 메시지로써 "100 Trying" 메시지를 송신하여 호 설 정이 시도됨을 알려주면서, "180 Ringing" 메시지를 송신한다. 클라이언트 B(220)가 훅 오프(hook off) 등의 수단을 통해 클라이언트 A(210)와의 연결을 허용하면 "200 OK" 메시지를 클라이언트 A(210)로 전송하고, 클라이언트 A(210)는 이에 대한 응답 메시지로 "ACK" 메시지를 전송한다.
다음으로 클라이언트 A(210)와 클라이언트 B(220) 간의 양방향 RTP 미디어 채널이 열리게 되어 오디오/비디오 데이터를 송수신한다. 오디오/비디오 데이터의 송수신이 완료되었으면 클라이언트 B(220)가 훅 온(hook on) 등의 수단을 통해 통신 완료 명령을 하면 클라이언트 B(220)에서 클라이언트 A(210)로 "BYE" 메쏘드를 통해 호를 종료하면, "200 OK" 메시지를 응답으로 받고 통신이 완료된다.
도 3은 SIP 프로토콜에 따른 네트워크의 일예를 도시한 도면이다.
SIP 네트워크는 복수개의 SIP 클라이언트(310a, 310b)와 SIP 프락시(320a, 320b)를 구비하여 하나의 SIP 클라이언트(310a)로부터 다른 SIP 클라이언트(310b)로 세션 셋업과 오디오/비디오 채널 셋업을 수행한다. 본 발명에서는 연결될 SIP 클라이언트가 네트워크 카메라인 경우의 세션 셋업 및 오디오/비디오 채널 셋업에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SIP 네트워크 카메라 제어 시스템의 블록도이다.
클라이언트(410)와 네트워크 카메라(430)는 네트워크에 연결되어 있고, 이들 연결을 대행하는 프락시(420)가 존재한다. 클라이언트(410), 프락시(420) 및 네트워크 카메라(430)는 모두 SIP 프로토콜을 지원하며, 네트워크 카메라(430)는 내부 적으로는 아이피 주소를 가지고 있고, 그에 대응되는 아이피 전화번호를 가지고 있다. 따라서 클라이언트(410)는 이 아이피 전화번호를 가지고 네트워크 카메라(430)에 접속할 수 있다. 이하 도 5를 참조하여 클라이언트와 네트워크 카메라(430)간의 접속 시나리오에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, SIP 프로토콜을 사용하여 네트워크 카메라를 연결하여 제어하는 과정의 흐름도이다.
우선 클라이언트(410)는 프락시(420)를 통해 사용자 인증 과정(510)을 먼저 수행한다. 사용자 인증 과정(510)은 경우에 따라 생략될 수 있다. 사용자 인증 과정을 보다 구체적으로 설명하면, "INVITE(전화번호)" 메쏘드를 통해 호 설정을 시도하고, 그에 대한 응답으로 "407 Proxy Authorization" 메시지를 전송하면 "ACK" 메시지를 다시 전송함으로써 사용자 인증 과정(510)을 완료한다.
사용자 인증이 완료되면 세션 셋업 과정(520)을 수행한다. 클라이언트(410)가 프락시(420)에게 "INVITE" 메쏘드를 통해 세션 설정을 시도하면 프락시(420)는 이를 수신하여 네트워크 카메라(430)로 "INVITE" 메쏘드를 전달한다. 그리고 프락시(420)는 이에 대한 응답 메시지로써 "100 Trying" 메시지를 송신하여 호 설정이 시도됨을 알려준다. 이렇게 호(Call)를 수신한 네트워크 카메라(430)는 프락시(420)로 "180 Ringing" 메시지를 송신하고, 프락시(420)는 이를 수신하여 클라이언트(410)에게 전달한다.
네트워크 카메라(430)가 연결을 허락하면 "200 OK" 메시지를 프락시(420)로 전달하고, 이를 전달받은 프락시(420)는 "200 OK" 메시지를 클라이언트(410)로 전 달한다. 그러면 클라이언트(410)는 "ACK" 메시지를 프락시(420)를 통해 네트워크 카메라(430)로 전달하여 세션 셋업(520)을 완료한다.
이렇게 사용자 인증 과정(510)과 세션 셋업 과정(520)이 완료되면 양방향 RTP 오디오/비디오 채널을 오픈함으로써 A/V 채널을 설정한다. A/V 채널이 오픈되면, "INFO" 메쏘드를 통해 카메라의 설정값이나 동작을 제어할 수 있다. "INFO" 메쏘드는 MIME 첨부를 통해 수행되는 PSTN 시그널링 메시지에 일반적으로 사용되는 메쏘드로서 본 발명에서는 카메라의 설정값 변경(CamConfig), PTZ(Pan/Tilt/Zoom) 제어(PtzControl) 또는 외부 이벤트에 대한 알람(Alarm) 신호의 전송에 사용한다.
보다 구체적으로 INFO(CamConfig) 메쏘드를 통해 카메라 자체의 설정값을 변경할 수 있다(CamConfig). 예를 들어, 화면 크기를 변경하거나, 화면의 밝기나 콘트라스트의 조정 또는 색 조절 등을 수행할 수 있다. INFO(CamConfig) 메쏘드를 통해 카메라 설정값 변경 명령을 받아 설정을 완료하면 네트워크 카메라(430)는 "200 OK" 메시지를 전송하여 카메라 설정값 변경이 완료되었음을 알린다. 그리고 INFO(PtzControl) 메쏘드를 통해 카메라의 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 네트워크 카메라를 움직이는 구동체를 구동하여 카메라를 상하좌우로 움직이거나 줌-인 줌-아웃을 수행하도록 할 수 있다. 카메라 움직임이 완료되면 마찬가지로 "200 OK" 메시지를 전송한다.
또한, 센서를 더 구비하여 외부 칩입이 감지되거나 하는 등의 특정 이벤트가 발생하면 그에 대응되는 적절한 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 외부 칩입이 감지되면 네트워크 카메라(430)로부터의 오디오/비디오 데이터를 녹화하 거나, 통신 수단을 통해 사용자에게 알려주거나 경찰서/방범업체 등에 알릴 수 있다. 알람을 수행한 후에도 "200 OK" 메시지를 전송한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SIP 프로토콜을 사용하는 네트워크 카메라의 구성도이다.
네트워크 카메라는 오디오 코덱(610), 비디오 버퍼(620), 오디오/비디오 처리부(630), 이더넷 제어부(640), 메모리(650) 및 장치 제어부(660)를 구비한다.
본 발명에 따른 SIP 프로토콜은 오디오/비디오 처리부(630)와 이더넷 제어부(640)에 탑재되며, 마이크를 통해 입력된 오디오 데이터는 오디오 코덱(610)에 의해 압축 부호화되고, 이미지 센서를 통해 입력된 비디오 데이터는 비디오 버퍼(620)에 저장된다. 오디오/비디오 처리부(630)는 부호화된 오디오 데이터와 비디오 버퍼(620)로부터의 비디오 데이터를 MPEG-4 와 같은 부호화 방법에 따라 부호화한다. 한편 센서로부터의 신호에 따라 장치 제어부(660)는 비디오 버퍼(620)를 제어하여 비디오 데이터를 메모리(650)에 저장하도록 하거나 오디오/비디오 처리부(630)로 전달하여 그에 대응되는 기능을 수행하도록 한다.
즉, 장치 제어부(660)는 위와 같이 외부 센서로부터의 신호를 GPIO(General Purpose Input Output) 포트와 같은 입출력 포트를 통해 입력받아 그에 대응되는 동작을 수행하거나, RS485와 같은 직렬 인터페이스를 통해 팬(PAN), 틸트(TILT) 또는 줌(Zoom) 동작을 수행하도록 구동부를 구동하는 명령을 전달한다. 한편 이더넷 제어부(640)는 SIP 프로토콜에 따른 세션 셋업 또는 오디오/비디오 채널 설정 명령 등을 송수신한다. 그리고 오디오/비디오 처리부(630)에 의해 처리된 오디오 데이 터는 오디오 코덱(610)에서 디코딩되어 스피커를 통해 출력된다.
한편, 전술한 SIP 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 SIP 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체, 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 SIP 프로토콜을 이용한 네트워크 카메라 제어 방법 및 그 제어 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 유비퀴터스 네트워크 카메라 시스템을 대규모로 구축하면서 그 시스템의 안정성, 확장성, 유지 보수의 용이성을 확보할 수 있고, SIP 프로토콜을 지원하 는 어떠한 네트워크 카메라라도 사용할 수 있고, SIP 프로토콜을 지원하는 어떠한 종류의 단말기를 통해 네트워크 카메라와 세션을 설정하여 오디오/비디오 데이터를 수신할 수 있으므로 호환성이 뛰어나다.
둘째, 오디오/비디오 데이터를 RTP/RTCP 와 같은 실시간 프로토콜을 사용하여 전송하기 때문에 영상의 끊김이 적으며 자연스럽고, 인터넷 전화기 수준의 음질을 보장한다.
셋째, 사용자는 아이피 주소가 아닌 인터넷 전화번호를 통해 네트워크 카메라와 접속하므로 보다 친숙한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
넷째, 특정 이벤트가 발생함을 감지하여 여러 가지 동작을 수행하도록 함으로써 영상 감시 시스템 구축에 활용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 원격지 클라이언트를 통해 네트워크 카메라를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 단계;
    (b) 세션 셋업이 완료되면 상기 원격지 클라이언트와 상기 네트워크 카메라간의 오디오/비디오 채널을 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 설정된 오디오/비디오 채널을 통해 상기 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하되,
    상기 클라이언트는 SIP 프로토콜을 통해 상기 네트워크 카메라의 설정 명령을 상기 네트워크 카메라로 전송하여 상기 네트워크 카메라를 설정하거나, 또는 상기 네트워크 카메라의 움직임 제어 명령을 전송하여 상기 네트워크 카메라의 움직임을 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    상기 네트워크 카메라에 할당된 인터넷 전화번호를 가지고 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에 상기 클라이언트와 상기 네트워크 카메라 간 사용자를 인증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 원격지 클라이언트, 프락시 및 네트워크 카메라를 구비하여 상기 네트워크 카메라를 제어하는 시스템에 있어서,
    상기 원격지 클라이언트는 SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하고, 세션 셋업이 완료되면 상기 원격지 클라이언트와 상기 네트워크 카메라간의 오디오/비디오 채널을 설정한 후 이 채널을 통해 상기 네트워크 카메라로부터의 오디오/비디오 데이터를 수신하여 디스플레이하며,
    상기 네트워크 카메라는 상기 클라이언트로부터 상기 네트워크 카메라의 설정 명령을 수신하여 상기 네트워크 카메라를 설정하거나, 또는 상기 네트워크 카메라의 움직임 제어 명령을 수신하여 상기 네트워크 카메라의 움직임을 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 원격지 클라이언트는
    상기 네트워크 카메라에 할당된 인터넷 전화번호를 가지고 상기 네트워크 카메라와 세션 셋업을 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 카메라 제어 시스템.
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