KR101044141B1

KR101044141B1 - 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템

Info

Publication number: KR101044141B1
Application number: KR1020040067580A
Authority: KR
Inventors: 김춘규; 송용선; 고기원; 이광준; 노정자; 권은희
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2011-06-24
Also published as: KR20060019100A

Abstract

본 발명은 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 관한 것으로, 인터넷 망과 연동된 중앙 서버에 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하고, 각 사용자의 감시 카메라로부터 실시간으로 전달받은 동영상 데이터를 저장(레코딩)함으로써, 사용자가 고가의 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하지 않고서도 인터넷 망과 연동된 중앙 서버로부터 감시 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 제공받을 수 있도록 하기 위한, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템을 제공하고자 한다.

이를 위하여, 본 발명은, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 있어서, 사용자 인증, 연결 설정, 및 과금을 수행하기 위한 호 연결 수단; 인터넷을 통하여 연결된 카메라로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 카메라로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 레코딩 수단으로 전달하기 위한 제1 SIP 처리 수단; 상기 제1 SIP 처리 수단으로부터 전달받은 동영상 데이터를 사용자에 상응하여 저장하도록 제어하기 위한 상기 레코딩 수단; 상기 레코딩 수단의 제어에 따라 상기 카메라에서 촬영된 동영상을 사용자에 상응하도록 저장하기 위한 동영상 데이터 저장 수단; 인터넷을 통하여 접속한 사용자 단말로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 중계 요청에 따라 상기 카메라와 상기 사용자 단말 간의 연결을 중계하고, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 재생 요청에 따라 스트리밍 수단으로 동영상 데이터를 요청하여 전달받은 후 상기 사용자 단말로 송신하기 위한 제2 SIP 처리 수단; 및 상기 제2 SIP 처리 수단으로부터의 요청에 따라 상기 동영상 데이터 저장 수단으로부터 해당 동영상 데이터를 읽어들여 상기 제2 SIP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 스트리밍 수단을 포함하며, 감시 서비스 시스템(Surveillance System) 등에 이용된다.

디지털 비디오 레코더(DVR), 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템(SoIP : Surveillance over IP), 접속 설정 프로토콜(SIP : Session Initiation Protocol), 실시간 전송 프로토콜(RTP : Real-time Transport Protocol)

Description

실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템{Surveillance system over internet protocol using real time transfer}

도 1은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템의 일실시예 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 동영상 녹화 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 실시간 동영상 제공 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 동영상 재생 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 5는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 양방향 음성 서비스 제공 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 카메라 제어 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 7은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 이벤트 발생 처리 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

11 : 카메라 12 : 감시 서비스 시스템

121 : SIP 서버 122 : 미디어 서버

123 : 비디오 레코더 124 : 비디오 재생기

125 : 레코딩 서버 126 : 스트림 서버

127 : 동영상 데이터 저장소

본 발명은, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷 망과 연동된 중앙 서버에 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하고, 각 사용자의 감시 카메라로부터 실시간으로 전달받은 동영상 데이터를 저장(레코딩)함으로써, 사용자가 고가의 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하지 않고서도 인터넷 망과 연동된 중앙 서버로부터 감시 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 제공받을 수 있도록 하기 위한, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 관한 것이다.

폐쇄 회로 TV(CCTV : Closed Circuit TV) 시스템은 복수의 비디오 카메라를 이용하여 정해진 범위의 영역에 대한 동영상을 촬영하고, 촬영한 동영상 데이터를 비디오 테이프 또는 CD(Compact Disk)에 기록하기 위한 것이다. 관리자는 비디오 테이프 또는 CD를 재생함으로써, 특정 시간 또는 특정 장소에서 일어난 일을 파악할 수 있다.

이러한 CCTV 감시 시스템은 공공 기관이나 아파트, 대형 백화점 또는 은행 등과 같이 사람들의 출입이 빈번한 장소 또는 생산 라인의 상황 변화를 감시하기 위하여 사용된다. 그러나 종래의 폐쇄 회로 TV는 촬영한 동영상 데이터를 아날로그 방식으로 비디오 테이프에 저장하기 때문에, 비디오 테이프의 저장 용량에 따라 촬영 가능한 시간이 매우 한정적이었고, 아날로그 동영상 데이터의 처리에도 많은 제약이 있었다.

이를 해결하기 위하여, 최근에는 촬영한 동영상 데이터를 디지털 방식으로 저장하고, 이를 필요에 따라 관리 및 전송할 수 있는 디지털 비디오 레코더(DVR)의 이용이 증가하고 있다.

디지털 비디오 레코더(DVR : Digital Video Recorder)는 폐쇄 회로 TV(CCTV) 감시 시스템에서 디지털 동영상 처리 기술 및 압축 기술의 발달과 함께 녹화 매체가 테이프에서 하드 디스크로 발전된 형태이다.

즉, 디지털 비디오 레코더(DVR)는 관리 영역 내에서 촬영한 동영상을 디지털 데이터로 녹화할 수 있기 때문에, 녹화한 동영상 데이터의 검색이 용이하고, 정지 상태의 동영상을 일반 용지에 인쇄하는 것도 가능하다.

또한, 디지털 비디오 레코더는 아날로그 방식으로 촬영된 동영상 데이터를 디지털 신호로 변환시킨 후, 엠펙(MPEG : Moving Picture Experts Group) 프로토콜에 따라 압축/복원함으로써, 동영상 데이터를 녹화/재생할 수 있다. 그리고 디지털 비디오 레코더에 동작 감지 센서 또는 경보 장치를 함께 구비함으로써, 응급 상황에서 관리 영역 내의 물체의 동작에 따라 자동적으로 동영상을 촬영 및 녹화할 수도 있다. 특히, 디지털 비디오 레코더는 아날로그 방식의 CCTV에 비해서 보다 크기가 작고 저렴하며 조작이 쉽기 때문에, 다수의 디지털 카메라와 센서가 부착된 매트릭스 스위치가 설치된 건물에 사용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 종래에 디지털 비디오 레코더(DVR)를 사용하기 위해서는 고가의 DVR 본체 및 카메라 장비를 구입하여야 하고, 장소에 따라 상당한 비용의 케이블 설치비를 지불하여야 하였다. 동축 케이블을 포설하지 않고 네트워크를 이용하는 네트워크 카메라를 이용하더라도, 동영상 데이터의 녹화, 저장, 감시 기능을 이용하기 위해서는 특정 장소에 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하고 있어야만 하였다.

또한, 인터넷의 발달로 인하여 사용자가 인터넷을 통하여 원격지의 DVR을 검색하는 것이 가능하여졌으나, 역시 사용자는 개인의 DVR을 보유하고 유지 보수하여야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 인터넷 망과 연동된 중앙 서버에 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하고, 각 사용자의 감시 카메라로부터 실시간으로 전달받은 동영상 데이터를 저장(레코딩)함으로써, 사용자가 고가의 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구비하지 않고서도 인터넷 망과 연동된 중앙 서버로부터 감시 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 제공받을 수 있도록 하기 위한, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 있어서, 사용자 인증, 연결 설정, 및 과금을 수행하기 위한 호 연결 수단; 인터넷을 통하여 연결된 카메라로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 카메라로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 레코딩 수단으로 전달하기 위한 제1 SIP 처리 수단; 상기 제1 SIP 처리 수단으로부터 전달받은 동영상 데이터를 사용자에 상응하여 저장하도록 제어하기 위한 상기 레코딩 수단; 상기 레코딩 수단의 제어에 따라 상기 카메라에서 촬영된 동영상을 사용자에 상응하도록 저장하기 위한 동영상 데이터 저장 수단; 인터넷을 통하여 접속한 사용자 단말로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 중계 요청에 따라 상기 카메라와 상기 사용자 단말 간의 연결을 중계하고, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 재생 요청에 따라 스트리밍 수단으로 동영상 데이터를 요청하여 전달받은 후 상기 사용자 단말로 송신하기 위한 제2 SIP 처리 수단; 및 상기 제2 SIP 처리 수단으로부터의 요청에 따라 상기 동영상 데이터 저장 수단으로부터 해당 동영상 데이터를 읽어들여 상기 제2 SIP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 스트리밍 수단을 포함한다.

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이처럼, 본 발명은 디지털 비디오 레코더(DVR : Digital Video Recorder)를 인터넷 프로토콜(IP) 망과 접목시켜, 동영상 데이터 저장 및 탐색 기능은 중앙 서버에 위치시키고, 동영상 데이터 촬영, 재생 기능은 사용자의 감시 카메라에 위치시켜, 사용자는 동영상 단말(컴퓨터, 노트북, 무선통신단말기 등)을 이용하여 인터넷 망을 통하여 디지털 비디오 레코더(DVR)에 접속함으로써, 동영상 데이터 저장 및 탐색 기능을 이용할 수 있도록 하기 위한 일종의 애플리케이션 서비스 제공자(ASP : Application Service Provider) 솔루션이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템의 일실시예 구성도로서, 사용자 측에 구비되는 SIP 모듈이 탑재된 카메라(11), 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템(12), 및 클라이언트(13)의 3계층(Tier)의 구성을 나타내고 있다.

상기 카메라(11)는 SIP 모듈이 탑재된 카메라로서, 촬영한 동영상 신호를 압축하여 실시간 전송 프로토콜(RTP)에 따라 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템(12)으로 전송한다.

상기 클라이언트(13)는 일반적으로는 개인용 컴퓨터(PC)가 사용 가능하나, 이동통신단말기, 개인휴대통신단말기(PCS), 개인용디지털단말기(PDA), 스마트폰, 차세대이동통신단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기 등과 같은 무선통신단말기, 또는 인터넷 접속 기능을 가지는 동영상 단말 등이 사용 가능하다.

한편, 상기 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템(12)은 사용자 인증(로그인, 로그아웃), 연결 설정 및 과금을 담당하는 SIP 서버(121), 인터넷을 통하여 연결된 카메라(11)로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 실시간으로 전달받은 동영상 데이터를 동영상 데이터 저장소(127)에 저장하며, 인터넷을 통하여 접속한 클라이언트(13)로부터의 동영상 중계 요청에 따라 상기 카메라와 상기 클라이언트(13) 간의 연결을 중계하고, 상기 클라이언트(13)로부터의 동영상 재생 요청에 따라 상기 동영상 데이터 저장소(127)에 저장하고 있는 동영상 데이터를 검색하여 전송하기 위한 미디어 서버(122), 및 상기 미디어 서버(122)의 제어에 따라 상기 카메라(11)에서 촬영된 동영상을 사용자에 상응하도록 저장하기 위한 동영상 데이터 저장소(127)를 포함한다.

이때, 상기 SIP 서버(121)는 바람직하게는 SIP 위치등록 서버, SIP 프록시 서버 및 SIP 리다이렉트 서버를 구비한다.

참고적으로, 접속 설정 프로토콜(SIP : Session Initiation Protocol)은 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP : HyperText Transfer Protocol)에서 많은 부분을 참고하여 개발된 인터넷 표준 프로토콜로서, 인터넷 주소(URL : Uniform Resource Locator)를 이용하고 메시지 구성이 아스키(ASCII)로 작성된 텍스트 기반이며 메시지 구조가 헤더와 바디로 구성된다. 접속 설정 프로토콜의 기본 기능은 인터넷 전화(VoIP) 단말기간에 호를 설정하는 것으로, ITU-T H.323과 기능상의 차이는 없으나, 접속 설정 프로토콜은 텍스트 기반 프로토콜로서 구현이 쉽고, 인터넷 표준이므로 다른 서비스와 호환이 용이하다. 또한, 접속 설정 프로토콜은 어플리케이션 계층의 제어 프토토콜(Application Layer Control Protocol)로서, 요청(Request)/응답(Response) 방식의 메시지를 모두 송수신할 수 있는 유니캐스트(Unicast) 및 멀티캐스트(Multicast) 세션을 모두 지원한다.

한편, 연결 설정 프로토콜(SIP)에 따르면, 클라이언트에서 서버로 호 설정 요청시에는 SIP 요청 메시지를 전달하고, 서버에서 클라이언트로 응답시에는 SIP 응답 메시지로 숫자로 지정된 상태코드를 전달한다. 이때, SIP 요청 메시지는 기본 기능으로 "INVITE", "ACK", "BYE", "REGISTER", "CANCEL", "OPTION" 을 포함하며, SIP 응답 메시지는 상태코드로서 "1xx", "2xx", "3xx", "4xx", "5xx", "6xx"를 포함한다.

먼저, SIP 요청 메시지에 있어서 "INVITE"는 호 설정을 요청하는 메시지, "ACK"는 "INVITE"에 대한 확인 메시지, "BYE"는 호 종료를 요청하는 메시지, "REGISTER"는 로케이션 서버 데이터베이스에 등록을 요청하는 메시지, "CANCEL"은 계류중인 요청에 대한 취소를 요청하는 메시지, "OPTION"은 서버의 성능을 질의하는 메시지이다.

다음으로, SIP 응답 메시지에 있어서, "1xx"는 정보 응답(Information Response) 메시지, "2xx"는 성공 응답(Successful Response) 메시지, "3xx"는 리다이렉션 응답(Redirection Response) 메시지, "4xx"는 클라이언트 에러 또는 요청 실패(Client Error or Request Failure) 메시지, "5xx"는 서버 실패(Server Failure) 메시지, "6xx"는 장애 발생(Global Failure) 메시지이다.

또한, 접속 설정 프로토콜은 크게 사용자 에이전트(UA : User Agent)와 SIP서버로 구성된다. 먼저, 상기 사용자 에이전트(UA : User Agent)는 호 설정 요청을 하는 사용자 에이전트 클라이언트(UAC : User Agent Client)와 상기 호 설정 요청에 대한 수락여부를 결정하는 사용자 에이전트 서버(UAS : User Agent Server)를 포함한다. 이때, 사용자 에이전트 클라이언트(UAC : User Agent Client)는 호 설정을 원하는 모든 주소, 즉 접속 설정 프로토콜 URL을 비롯한 일반 전화번호, 휴대 전화번호, 메일서버 주소 등을 SIP 레지스트라(Registra)에 등록하여 인터넷 전화 서비스를 제공받을 수 있다.

한편, 상기 SIP 서버는 착신측 사용자 에이전트 서버(UAC : User Agent Server)의 위치 정보를 찾아서 발신측 사용자 에이전트 클라이언트(UAC : User Agent Client)에게 알려줌으로써 호 설정을 직접 시도하도록 하는 리다이렉트 서버, 사용자 에이전트 서버(UAC : User Agent Server)의 위치 정보를 찾아서 중간부터 호 설정을 가능하게 하며 사용자 에이전트 서버(UAC : User Agent Server)와 사용자 에이전트 클라이언트(UAC : User Agent Client)의 기능을 동시에 수행하는 프록시 서버를 포함한다.

먼저, SIP 위치등록 서버는 클라이언트(13)의 위치를 추적하고, 카메라(11)의 상태 정보 및 위치 정보를 위치등록 데이터베이스에 등록/관리한다. 클라이언트(13) 및 카메라(11)의 IP 주소는 상황에 따라 변경될 수 있으며(예를 들어, 동적주소 할당 프로토콜(DHCP)을 사용할 경우) 클라이언트(13) 및 카메라(11)를 연결시키기 위하여 SIP 위치등록 서버는 IP주소와 SIP주소를 맵핑시키는 기능을 제공한다.

SIP 프록시 서버는 메시지의 요청 및 응답 경로를 설정하며, 사용자 에이전트 클라이언트(UAC)로부터의 호 요청에 따라 어떤 서버로 보낼 것인지를 결정하고, 헤더를 수정한 후 전달하는 역할을 한다.

리다이렉트 서버는 호 요청을 전달하지 않고 다음 서버의 주소를 포함한 응답을 사용자 에이전트 클라이언트(UAC)로 전달하여 UAC가 직접 전송하도록 한다.

한편, 상기 미디어 서버(122)는 SIP 메시지를 처리하고, 그에 따라 카메라(11)로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 레코딩 서버(125)로 전달하기 위한 비디오 레코더(123), 상기 비디오 레코더(123)로부터 전달받은 동영상 데이터를 사용자 별로 저장하도록 동영상 데이터 저장소(127)를 제어하기 위한 레코딩 서버(125), 비디오 재생기(124)로부터의 요청에 따라 해당 동영상 데이터를 동영상 데이터 저장소(127)로부터 읽어들여 비디오 재생기(124)로 전달하기 위한 스트리밍 서버(126), 클라이언트(13)로부터의 SIP 메시지를 처리하고, 그에 따라 상기 스트리밍 서버(126)로 동영상 데이터를 요청하여 전달받은 후, 클라이언트(13)로 송신하기 위한 비디오 재생기(124)를 포함한다.

본 발명의 구체적인 동작 과정에 대하여서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 동영상 녹화 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.

먼저, 카메라(11)의 전원이 켜지면(Power on)(201), 주소 등록 메시지("REGISTER")를 SIP 서버(121)로 전달한다(202).

그러면, 상기 SIP 서버(121)는 상기 카메라(11)를 등록하고, 응답 메시지("100 TRYING", "200 OK")를 전송한다(203,204). 그리고 비디오 레코더(123)가 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 SIP 서버(121)로 전송하면(205), SIP 서버(121)가 응답 메시지("100 TRYING")를 비디오 레코더(123)로 전송하고(206), 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 카메라(11)로 전달한다(207).

이후, 상기 SIP 서버(121)로부터 연결 설정 요청 메시지를 전달받은 상기 카메라(11)는 응답 메시지("100 TRYING")를 SIP 서버(121)로 전송하는 한편(208), 호출 메시지("180 RINGING") 및 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)를 통하여 비디오 레코더(123)로 전송한다(209,210,211,212).

그러면, 상기 비디오 레코더(123)는 확인 응답 메시지("ACK")를 카메라(11)로 전송함으로써 상기 비디오 레코더(123)와 상기 카메라(11) 간에 연결 설정이 이루어진다(213). 이때, 비디오 레코더(123)는 레코딩 서버(125)로 녹화를 요청하여(RTSP : RECORD)(214) 카메라(11)로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 레코딩 서버(125)로 전달하고, 레코딩 서버(125)는 이를 동영상 데이터 저장소(127)에 저장한다(215).

참고적으로, 실시간 스트리밍 프로토콜(RTSP : Real Time Streaming Protocol)은 인터넷 상에서 스트리밍 데이터를 제어하는 방법에 대한 표준안이다. RTSP는 H.323과 마찬가지로 멀티미디어 콘텐츠 패킷 포맷을 지정하기 위해 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 사용한다. H.323이 적당한 크기의 그룹간에 화상회의를 하기 위해 설계된 데 비하여, RTSP는 대규모 그룹들에게 오디오 및 비디오 데이터를 효율적으로 브로드캐스트 하기 위한 목적으로 설계되었다.

한편, 상기 카메라(11)와 비디오 레코더(123) 간의 연결 설정은 상기에서 설명한 바와 같이 카메라(11)의 전원 인가 시점에서 이루어질 수도 있지만, 사용자마 다 미리 등록된, 즉 카메라(11)마다 미리 등록된 스케줄에 따라 연결 설정이 자동으로 이루어질 수도 있다. 이를 위하여 카메라(11)에 스케줄 관리 기능이 필요하지는 않으며, 비디오 레코더(123)가 스케줄링 및 연결 설정, 긴급 녹화 등의 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 실시간 동영상 제공 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.

먼저, SIP 서버(121)가 다양한 종류의 클라이언트(13)로부터 실시간 동영상제공을 요청하는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전달받으면(301), 이를 비디오 재생기(124)로 전달한다(302). 이때, 클라이언트(13)는 앞에서 설명한 바와 같이, 개인용 컴퓨터(PC), 이동통신단말기, 개인휴대통신단말기(PCS), 개인용디지털단말기(PDA), 스마트폰, 차세대이동통신단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기 등과 같은 무선통신단말기, 및 인터넷 접속 기능을 가지는 동영상 단말 등이 될 수 있다.

한편, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)로 전송하고(303), SIP 서버(121)는 이를 클라이언트(13)로 전달한다(304).

그러면, 클라이언트(13)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 재생기(124)로 전송함으로써, 상기 클라이언트(13)와 카메라(11) 간에 연결 설정이 이루어진다(305). 이때, 비디오 재생기(124)는 스트림 서버(126)로 실시간 동영상 제공 모드임을 알린다(306).

이후, 상기 카메라(11)는 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 동영상 데 이터를 상기 클라이언트(13)로 송신한다(307).

이처럼, 본 발명에서는 레코딩 서버(125)와의 통신 없이 카메라(11)로부터의 동영상 데이터를 인터넷을 통하여 접속한 사용자 단말(클라이언트(13))로 실시간으로 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 동영상 재생 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.

먼저, SIP 서버(121)가 다양한 종류의 클라이언트(13)로부터 동영상 재생을 요청하는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전달받으면(401), 이를 비디오 재생기(124)로 전달한다(402).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)로 전송하고(403), SIP 서버(121)는 이를 클라이언트(13)로 전달한다(404).

그러면, 클라이언트(13)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 재생기(124)로 전송함으로써, 상기 클라이언트(13)와 스트림 서버(126) 간에 연결 설정이 이루어진다(405).

그리고 상기 비디오 재생기(124)가 상기 클라이언트(13)로부터 인스턴트 메시지(IM : Instant Message) 형태의 동작("PLAY") 명령을 전달받으면(406), 이를 상기 스트림 서버(126)로 전달한다(407).

그러면, 상기 스트림 서버(126)가 해당 동영상 데이터를 동영상 데이터 저장소(127)로부터 읽어들인 후, 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 상기 클라이언 트(13)로 송신한다(408).

이후, 상기 비디오 재생기(124)가 상기 클라이언트(13)로부터 인스턴트 메시지(IM) 형태의 명령어, 예를 들어 앞으로 진행(FF), 뒤로 진행(REW), 정지(PAUSE), 탐색(SEEK) 등의 명령어를 전달받으면(409), 이를 상기 스트림 서버(126)로 전달하여(410), 상기 스트림 서버(126)가 그에 상응하는 동영상 데이터를 동영상 데이터 저장소(127)로부터 읽어들인 후, 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 상기 클라이언트(13)로 송신하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 양방향 음성 서비스 제공 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.

본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템(12)은 카메라(11)로부터 동영상을 수신하는 단방향 서비스를 지원하나, 카메라(11)와 클라이언트(13) 간에 연결이 설정된 상태에서 양방향 음성 서비스를 부가적으로 제공할 수 있다.

먼저, SIP 서버(121)가 다양한 종류의 클라이언트(13)로부터 실시간 동영상제공을 요청하는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전달받으면(501), 이를 비디오 재생기(124)로 전달한다(502).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)로 전송하고(503), SIP 서버(121)는 이를 클라이언트(13)로 전달한다(504).

그러면, 클라이언트(13)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 재생기(124)로 전송함으로써, 상기 클라이언트(13)와 카메라(11) 간에 연결 설정이 이루어진다(505). 이때, 비디오 재생기(124)는 스트림 서버(126)로 실시간 동영상 제공 모드임을 알린다(506).

이후, 상기 카메라(11)는 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 동영상 데이터 및 음성 데이터를 상기 클라이언트(13)로 송신한다(507,508). 한편, 클라이언트(13) 측에서는 PTT(Push To Talk) 기능을 이용하여 음성 데이터를 상기 카메라(11)로 전송한다(509,510). 이때, PTT(Push To Talk)란 일종의 무전기 서비스와 같은 즉석 메신저 서비스이다. 단어의 의미 그대로 스위치를 누르고 말하면서 즉시 간단한 의사소통을 할 수 있으므로 일반 단말기의 대기시간에 비교할 때 상대적으로 매우 빠른 통신 서비스를 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 카메라 제어 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도로서, 도면 상에서 중복되는 SIP 서버(121)는 동일한 것으로, 이해를 돕기 위하여 중복하여 도시하였음을 미리 밝혀둔다.

먼저, "601" 내지 "605" 과정을 통하여 카메라(11)와 비디오 레코더(123) 간에 연결 설정을 수행한다. 이 과정은 카메라(11)의 전원 인가시, 또는 이벤트의 발생시에 후술하는 과정과 독립적으로 이루어질 수도 있다.

한편, SIP 서버(121)가 다양한 종류의 클라이언트(13)로부터 카메라 제어를 요청하는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전달받으면(606), 이를 비디오 재생기(124)로 전달한다(607).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)로 전송하고(608), SIP 서버(121)는 이를 클라이언트(13)로 전달한다(609).

그러면, 클라이언트(13)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 재생기(124)로 전송함으로써, 상기 클라이언트(13)와 비디오 재생기(124) 간에 연결 설정이 이루어진다(610).

이후, 상기 비디오 재생기(124)는 비디오 레코더(123)로 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전송하고(611), 상기 비디오 레코더(123)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 상기 비디오 재생기(124)로 전송한다(612).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 레코더(123)로 전송함으로써, 상기 비디오 레코더(123)와 비디오 재생기(124) 간에 연결 설정이 이루어진다(613).

이처럼, 상기 비디오 재생기(124)와 상기 비디오 레코더(123) 간에 연결 설정이 이루어지면, 클라이언트(13)는 인스턴트 메시지 형태의 제어 신호, 예를 들어, 카메라(11)의 각도(Pan), 기울기(Tilt), 줌(Zoom) 등을 제어하기 위한 신호(PTZ 신호)를 상기 비디오 재생기(124)와 상기 비디오 레코더(123) 간에 설정된 세션 연결을 통하여 카메라(11)로 전송한다(614,615,616).

도 7은 본 발명에 따른 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 제공 방법 중 이벤트 발생 처리 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도로서, 도 6과 마찬가지로 도면 상에서 중복되는 SIP 서버(121)는 동일한 것이다.

먼저, "701" 내지 "705" 과정을 통하여 카메라(11)와 비디오 레코더(123) 간에 연결 설정을 수행한다. 이 과정은 카메라(11)의 전원 인가시, 또는 이벤트의 발생시에 후술하는 과정과 독립적으로 이루어질 수도 있다. 특히, 이벤트가 발생하면 비디오 레코더(123)가 카메라(11)와 연결 설정하여 이벤트를 처리하게 된다.

한편, SIP 서버(121)가 다양한 종류의 클라이언트(13)로부터 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전달받으면(706), 이를 비디오 재생기(124)로 전달한다(707).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 SIP 서버(121)로 전송하고(708), SIP 서버(121)는 이를 클라이언트(13)로 전달한다(709).

그러면, 클라이언트(13)는 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 재생기(124)로 전송함으로써, 상기 클라이언트(13)와 비디오 재생기(124) 간에 연결 설정이 이루어진다(710).

이후, 상기 비디오 재생기(124)는 비디오 레코더(123)로 연결 설정 요청 메시지("INVITE")를 전송하고(711), 상기 비디오 레코더(123)는 연결 설정 요청 메시지("INVITE")에 대한 성공 응답 메시지("200 OK")를 상기 비디오 재생기(124)로 전송한다(712).

그러면, 상기 비디오 재생기(124)가 연결 설정에 대한 확인 응답 메시지("ACK")를 비디오 레코더(123)로 전송함으로써, 상기 비디오 레코더(123)와 비디오 재생기(124) 간에 연결 설정이 이루어진다(713).

이처럼, 상기 비디오 재생기(124)와 상기 비디오 레코더(123) 간에 연결 설정이 이루어진 상태에서 상기 비디오 레코더(123)가 카메라(11)로부터 인스턴트 메시지 형태의 이벤트 발생 메시지를 수신하면 상기 비디오 재생기(124)와 상기 비디오 레코더(123) 간에 설정된 세션 연결을 통하여 클라이언트(13) 측으로 전송한다(714,715,716).

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 종래에 각 사용자가 보유하여야 하는 디지털 비디오 레코더(DVR)를 인터넷 망과 연동된 중앙 서버에 구비하여, 각 사용자가 디지털 비디오 레코더(DVR)를 보유할 필요가 없도록 하는 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 이러한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템을 구현하기 위하여 실시간 전송 프로토콜(RTP : Real time Transport Protocol)을 사용한다. 즉, 본 발명은 기존의 전송 제어 프로토콜(TCP : Transmission Control Protocol)을 이용한 전송 방식 대신, 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP : User Datagram Protocol)을 이용하는 실시간 전송 프로토콜(RTP : Realtime Transport Protocol)을 사용함으로써, 에러가 허용되는 인터넷 프로토콜(IP) 망에서의 실시간 감시에 유용하다.

왜냐하면, 일반적으로 전송 제어 프로토콜(TCP)은 안정적인 전송을 목적으로 하므로 에러 정정이나 재전송 등을 위한 패킷 필드가 더해져 전체 전송 속도가 실시간 전송 프로토콜(RTP)에 비해 느린 반면, 실시간 전송 프로토콜(RTP)은 실시간 전송을 목적으로 하는 프로토콜이기 때문이다.

특히, 실시간 감시 서비스 시스템에 있어서 전송로 품질 등의 문제로 인하여 재전송을 하여야 한다면 그 시간 동안 발생한 동영상 데이터를 버퍼링하거나 버려져야 하므로 실시간 감시의 의미가 없어진다. 따라서 본 발명은 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 사용하여 이러한 문제점을 해결하였다.

또한, 본 발명은 IETF( Internet Engineering Task Force)에서 정의한 접속 설정 프로토콜(SIP : Session Initiation Protocol)을 이용함으로써, SIP를 사용하고 있는 동영상 전화, 음성 전화 등과 같은 여러 응용과 호환성을 유지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 본 발명은, 인터넷 망과 연동된 중앙 서버에 디지털 비디오 레 코더(DVR)를 구비하고, 각 사용자의 감시 카메라로부터 실시간으로 전달받은 동영상 데이터를 저장(레코딩)하였다가, 사용자의 요청에 따라 감시 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 제공함으로써, 사용자가 상점이나 가정, 기업 등에 동영상 감시 서비스 시스템을 구축하기 위하여 디지털 비디오 레코더(DVR)를 구입하거나 케이블 구축 비용 등과 같은 초기 설치비를 부담하지 않고 저렴한 비용으로 동영상 감시 시스템을 구축할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 기존에 구축된 네트워크 환경, 즉 인터넷 프로토콜(IP) 환경을 그대로 사용하므로, 다양한 IP 응용 서비스와 접목이 용이하여 보안 지역에서의 감시자와 통화, 무선 방송 등에 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

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실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템에 있어서,

사용자 인증, 연결 설정, 및 과금을 수행하기 위한 호 연결 수단;

인터넷을 통하여 연결된 카메라로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 카메라로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 레코딩 수단으로 전달하기 위한 제1 SIP 처리 수단;

상기 제1 SIP 처리 수단으로부터 전달받은 동영상 데이터를 사용자에 상응하여 저장하도록 제어하기 위한 상기 레코딩 수단;

상기 레코딩 수단의 제어에 따라 상기 카메라에서 촬영된 동영상을 사용자에 상응하도록 저장하기 위한 동영상 데이터 저장 수단;

인터넷을 통하여 접속한 사용자 단말로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 중계 요청에 따라 상기 카메라와 상기 사용자 단말 간의 연결을 중계하고, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 재생 요청에 따라 스트리밍 수단으로 동영상 데이터를 요청하여 전달받은 후 상기 사용자 단말로 송신하기 위한 제2 SIP 처리 수단; 및

상기 제2 SIP 처리 수단으로부터의 요청에 따라 상기 동영상 데이터 저장 수단으로부터 해당 동영상 데이터를 읽어들여 상기 제2 SIP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 스트리밍 수단

을 포함하는 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 제2 SIP 처리 수단은,

상기 사용자 단말로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 상기 사용자 단말로부터의 동영상 중계 요청에 따라 상기 카메라와 상기 사용자 단말 간을 연결하여 상기 카메라에서 촬영된 동영상이 실시간으로 상기 사용자 단말에 제공되도록 하고,

상기 카메라와 상기 사용자 단말 간에 음성(voice)을 송수신할 수 있도록 하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 제2 SIP 처리 수단은,

상기 사용자 단말로부터의 카메라 제어 요청에 따라 인스턴트 메시지 형태의 카메라 제어 메시지를 상기 카메라로 전달하여 상기 카메라를 제어하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 제1 SIP 처리 수단은,

상기 카메라로부터 이벤트가 발생하였음을 알리는 이벤트 발생 메시지를 수신함에 따라 상기 사용자 단말로 상기 이벤트 발생 메시지를 전달하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 제1 SIP 처리 수단은,

상기 카메라로부터의 연결 설정 프로토콜(SIP) 메시지를 처리하며, 기설정된 이벤트가 발생함에 따라 상기 카메라와 연결을 설정하고, 상기 카메라로부터 실시간 전송 프로토콜(RTP)을 이용하여 전달받은 동영상 데이터를 상기 레코딩 수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 실시간 전송을 이용한 인터넷 프로토콜 기반의 감시 서비스 시스템.
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