KR101139444B1 - 서버시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유/무선 네트워크망을 통해 다수 클라이언트 기기와 데이터를 송수신하는 서버시스템에 있어서, 모션 JPEG방식으로 인코딩된 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 안정적으로 전송하기 위하여 상기 네트워크망의 전송상태에 따라 전송할 프레임의 수를 조절하는 모션 JPEG송신부를 포함하여 구성되는 서버시스템에 관한 것으로써, 상기 서버는 상기 네트워크망을 통해 영상데이터를 전송하기 위하여 상기 영상데이터를 모션 JPEG방식으로 인코딩하고, 모션 JPEG방식으로 인코딩된 상기 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송시 상기 네트워크망의 전송상태에 따라 전송될 데이터 프레임 수를 조절하는 모션 JPEG송신부를 포함하여 구성되어, 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 상기 영상데이터가 상기 네트워크망의 전송상태에 따라 유동적으로 압축 및 인코딩되어 상기 영상데이터 전송의 안정성을 높일 수 있으며, 따라서 상기 서버시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
모션 JPEG, 인코더, 렌더링, 서버, 네트워크

Description

서버시스템{ Server system }
도 1 은 일반적인 서버시스템의 구성을 도시한 도,
도 2 는 종래 기술에 따른 모션 JPEG 송신부의 구성을 도시한 도,
도 3 은 본 발명에 따른 모션 JPEG송신부의 구성을 도시한 도,
도 4 는 본 발명에 따른 네트워크 렌더링부의 동작방법을 도시한 도,
도 5 은 본 발명에 따른 서버시스템의 동작의 흐름을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 모션 JPEG 송신부 110: 모션 JPEG 인코더부
120: 데이터 메모리부 130: 네트워크상태 감지부
140: 네트워크 렌더링부
본 발명은 서버시스템에 관한 것으로서, 유/무선 네트워크망을 통해 모션 JPEG방식으로 인코딩된 영상데이터를 다수 클라이언트 기기로 안정적으로 전송하기 위하여 상기 네트워크망의 전송상태에 따라 전송할 프레임의 수를 조절하는 모션 JPEG송신부를 포함하여 구성되는 서버시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화상 또는 영상이 디지털 데이터로 전환되는 경우, 이 데이터들의 양은 상당히 크기 때문에 압축을 하지 않을 경우에는 저장공간을 많이 차지하게 된다. 따라서 디지털 데이터의 정보를 줄이는 압축기술을 필요로 하게 되었고, 상기 압축기술을 통하여 저장공간의 활용 및 네트워크를 통한 전송기능을 향상시킬 수 있도록 하는 압축기술이 꾸준히 개발되고 있다.
이러한 압축기술 중 가장 대표적인 것이 JPEG(Jointed Photographic Experts Group)이다. JPEG은 원래 화상의 압축과 복원에 대한 표준화를 추진하는 국제 표준화 그룹의 약자로, 상기 단체에 의하여 지정된 표준화된 이미지 압축 메카니즘을 뜻한다.
상기 JPEG은 압축효율이 매우 높고 화질의 손상이 적기 때문에 정지영상압축에 있어서 널리 사용되고 있으며, 인간의 눈은 밝기의 변화에는 매우 민감하지만, 색의 변화에는 상당히 둔감하다는데서 착안되었다.
이러한 JPEG을 기초로 삼아 만들어진 동영상 압축기술이 모션 JPEG (Motion JPEG)이다. 모션 JPEG은 JPEG으로 압축된 정지영상을 연속하여 재생하는 방식으로 동영상을 표시하는데, 일반적으로 JPEG으로 압축된 24 내지 30장의 그림을 1초동안 연속적으로 나타낸다. 상기 모션 JPEG은 그 구조가 간단한 만큼 기술의 구현이 상 대적으로 쉽고, 압축효율은 전적으로 JPEG의 압축효율에 의존하게 되며, 이는 10:1 내지 30:1의 수준이다. 또한, 프레임 단위로 편집이 용이하고 에러가 다음 화면으로 전파되지 않아 캠코더 또는 일부 방송국 스튜디오에서 사용되고 있다.
한편, 일반적인 서버시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명하자면, 상기 서버시스템은 유/무선 네트워크망을 통해 연결된 서버(1)와, 상기 서버와 데이터를 송수신하는 다수 클라이언트 기기(D)로 구성되며, 상기 서버(1)는 상기 다수 클라이언트 기기(D)와 데이터를 송수신하면서 상기 다수 클라이언트 기기를 제어하게 된다.
이때, 상기 서버(1)가 상기 다수 클라이언트 기기(D)로 영상데이터를 전송시 상기 모션 JPEG 방식이 사용될 수 있는데, 이때 동작이 복잡하지 않은 영상데이터 등에 상기 모션 JPEG 방식이 적용될 수 있다.
상기 모션 JPEG 방식을 사용하는 서버시스템의 서버(1)는 상기 영상데이터를 상기 모션 JPEG 방식으로 인코딩한 다음 상기 인코딩된 영상데이터를 상기 다수 클라이언트로 전송하는 모션 JPEG 송신부(10)를 포함하여 구성된다.
종래 기술에 따른 상기 모션 JPEG 송신부(10)의 구성을 도 2를 참조하여 설명하자면, 상기 모션 JPEG 송신부(10)는 상기 서버(1)에서 상기 다수 클라이언트 기기(D)로 전송하고자 하는 영상데이터를 모션 JPEG 방식으로 인코딩하고 일정한 압축률에 따라 상기 인코딩된 영상데이터를 압축하는 모션 JPEG 인코더부(11)와, 상기 압축된 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 네트워크 렌더링부(12)를 포함하여 구성된다.
그러나, 상기에서 본 바와 같이, 종래 기술에 따른 모션 JPEG방식의 영상데이터의 네트워크 전송은 상기 모션 JPEG 인코더부(11)에서 일정한 압축률에 따라 압축됨과 동시에 상기 네트워크망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기(D)로 전송이 되며, 이때 종래의 서버시스템은 상기 서버(1)와 상기 다수 클라이언트 기기(D)사이에서 송수신되는 데이터의 양(load) 또는 상기 네트워크망의 전송가능상태를 고려하지 않고 인코딩을 계속 진행시킨다. 따라서, 이미 송수신되고 있는 다수 데이터 또는 상기 영상데이터의 일부가 손상 또는 손실되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서버는 상기 네트워크 망의 전송상태에 따라 모션 JPEG 방식으로 인코딩된 영상데이터의 전송될 프레임 수를 조절하는 모션 JPEG 송신부를 포함하여 구성됨으로써 상기 서버가 상기 네트워크 망을 통해 다수 클라이언트 기기로 상기 영상데이터를 안정적으로 전송하도록 하는 서버시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 유/무선 네트워크망을 통해 다수 클라이언트 기기와, 연결되어 데이터를 송수신하는 서버에 있어서, 상기 서버는, 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송 시 상기 네트워크망의 전송상태 및 인코딩 속도에 따라 전송될 상기 영상데이터의 프레임의 수를 결정하는 모션 JPEG송신부를 포함하고, 상기 모션 JPEG송신부는, 상기 영상데이터를 모션 JPEG으로 인코딩하는 인코더부; 상기 영상데이터가 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 때 이용되는 상기 네트워크 망의 전송가능 대역폭을 감지하는 네트워크상태 감지부; 및 상기 네트워크상태 감지부에 감지된 상기 네트워크망의 전송가능 대역폭 및 상기 인코더부의 상기 인코딩 속도에 대응하여, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭보다 큰 경우 상기 영상데이터의 프레임 중 프레임 수를 증가시키고, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭 이하인 경우 상기 영상데이터의 프레임 수를 감소시켜, 상기 인코딩된 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 네트워크 렌더링부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 서버의 동작방법은 유/무선 네트워크망을 통해 다수 클라이언트 기기로 영상데이터를 전달하기 위하여 상기 영상데이터를 모션 JPEG방식으로 인코딩하는 단계; 상기 인코딩 된 영상데이터를 각 프레임별로 임시저장하는 단계; 상기 영상데이터에 대한 인코딩 속도와 상기 네트워크 망의 전송가능 대역폭을 비교하여, 상기 영상데이터의 인코딩 속도가 상기 네트워크의 전송가능 대역폭보다 큰 경우에는 상기 영상데이터의 프레임 수를 증가시키고, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭 이하인 경우에는 상기 프레임 수를 감소시켜, 상기 프레임 수를 결정하는 단계; 및 상기 프레임 수에 따라 일정 프레임 간격으로 프레임을 선별하고, 선별된 프레임으로 구성된 영상데이터를 상기 네트워크망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 서버시스템은 다수 클라이언트 기기와 상기 다수 클라이언트 기기와 네트워크망으로 연결되어 상기 다수 클라이언트 기기와 데이터를 송수신하여 상기 다수 클라이언트 기기를 제어하는 서버를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 네트워크 망은 유선 또는 무선으로 이루어지며 상기 다수 클라이언트 기기와 상기 서버간의 데이터 전송통로로 사용된다.
상기 서버는 상기 다수 클라이언트 기기로 영상데이터를 전송하기 위한 모션 JPEG 송신부를 포함하여 구성되는데, 이때 상기 모션 JPEG 송신부는 상기 네트워크 망의 전송상태를 감지하고, 상기 서버가 전송하고자 하는 영상데이터를 모션 JPEG 방식으로 인코딩하여 순차적으로 인코딩된 영상데이터의 프레임을 선별하여 상기 다수 클라이언트 서버로 전송하게 된다.
상기 모션 JPEG 송신부(100)의 구성을 도시한 도 3을 참조하여 상기 모션 JPEG 송신부(100)를 설명하자면, 상기 모션 JPEG송신부(100)는 상기 서버가 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하고자 하는 영상데이터를 모션 JPEG으로 인코딩하는 모션 JPEG 인코더부(110)와, 상기 네트워크망의 전송가능 대역폭 및 상기 영상데이터의 인코딩 속도상태에 따라 상기 네트워크망을 통해 전송될 프레임 수를 설정하고, 설정된 프레임 수에 따라 일정 프레임 간격으로 프레임을 선별하여 선별된 프레임으로 구성된 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 네트워크 렌더링부(140)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 인코더부에서 인코딩된 상기 영상데이터를 각 프레임별로 임시 저장하는 데이터 메모리부(120)와, 상기 인코딩된 영상데이터가 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 때 이용되는 상기 네트워크망의 전송가능 대역폭을 감지하는 네트워크상태 감지부(130)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 네트워크 렌더링부를 도시한 도 4를 참조하여 설명하자면, 상기 네트워크 렌더링부(140)는 상기 데이터 메모리부(120)에 저장되는 상기 인코딩된 영상데이터를 기초로 상기 모션 JPEG 인코더부(110)의 인코딩 속도를 감지할 수 있어, 감지된 인코딩 속도와 상기 네트워크상태 감지부(130)에서 감지된 상기 네트워크망의 전송가능 대역폭을 비교하여 상기 네트워크망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기로 전송되는 프레임 수를 설정한다. (①)
또한, 상기 설정된 프레임 수에 따라 프레임 간격을 결정하여, 상기 데이터 메모리부(120)에 임시저장된 영상데이터의 각 프레임을 프레임 간격에 따라 선별하고, 나머지 프레임은 자동 삭제한다(②). 이때, 상기 네트워크망의 대역폭 및 인코딩속도를 고려하여 선별된 상기 프레임은 상기 다수 클라이언트 기기로 전송된다.(③)
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 본 발명에 따른 서버시스템의 동작의 흐름을 도시한 도 5을 참조하여 설명하자면 다음과 같다.
다수 클라이언트 기기와, 유/무선 네트워크 망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기와 데이터를 송수신하는 서버를 포함하는 서버 시스템에 있어서, 상기 서버는 상기 다수 클라이언트 기기로 영상데이터를 전송하기 위하여 상기 영상데이터를 모션 JPEG 방식으로 인코딩한다. (S1)
상기 인코딩된 영상데이터는 데이터 메모리부에 각 프레임별로 임시저장되고(S2), 네트워크상태 감지부에서 현재 네트워크망의 전송 가능 대역폭 등의 데이터 전송상태에 대한 정보를 감지한다. (S3)
이때, 네트워크 렌더링부는 상기 네트워크상태 감지부에서 감지된 현재 네트워크망의 전송 가능 대역폭와 상기 영상데이터의 인코딩 속도를 비교하여(S4), 상기 영상데이터의 인코딩 속도가 상기 네트워크망의 전송 가능 대역폭에 비해 크면 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 프레임 수를 감소시키고(S5), 그렇지 않은 경우에는 상기 전송될 프레임 수를 증가시킨다. (S6)
상기 데이터 메모리에 임시 저장된 상기 인코딩된 영상데이터는 상기에서 설 정된 전송될 프레임 수에 따라 선별적으로 판독되고(S7), 판독된 프레임은 상기 네트워크망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기로 전송되게 된다.(S8)
이때, 상기 데이터 메모리에 임시 저장되고 선별되지 않은 영상데이터는 자동으로 삭제된다. (S9)
따라서, 종래 기술에 따른 서버시스템의 모션 JPEG 송신부가 모션 JPEG 인코더부에서 이미 결정된 영상데이터 압축률에 따라 상기 영상데이터를 인코딩하고 네트워크 렌더링부는 단순히 이를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하였던 것에 반하여, 본 발명에 따른 서버시스템의 모션 JPEG 인코더부는 상기 영상데이터를 계속적으로 인코딩하고, 상기 인코딩된 영상데이터의 압축률은 상기 네트워크 렌더링부에서 상기 네트워크망의 전송가능 상태의 감지된 바에 따라 조절되는 것이다.
상기와 같은 서버시스템은 가정 내에 구축된 유/무선 네트워크망을 통해 데이터를 송수신하는 홈서버에 적용될 수 있으며, 상기 홈서버에서 전송하는 영상데이터를 수신하는 웹패드, PDA와 같은 화상표시장치(미도시)를 통해 네트워크망 상태에 따라 가변제어된 압축률로 압축된 모션 JPEG 영상을 확인할 수 있다. 특히 본 발명의 서버시스템은 네트워크망의 상태의 변동이 심한 무선 네트워크망에 더욱 효율적으로 이용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 서버시스템을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상 이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 서버시스템은 상기 서버시스템을 구성하는 서버가 다수 클라이언트 기기로 영상데이터를 전송하고자 할 때, 상기 서버시스템이 연결된 네트워크망의 전송상태에 따라 선별적으로 상기 영상데이터를 전송하도록 구성됨으로서, 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 상기 영상데이터가 상기 네트워크망의 전송상태에 따라 유동적으로 압축 및 인코딩되어 상기 영상데이터 전송의 안정성을 높일 수 있으며, 따라서 상기 서버시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 유/무선 네트워크망을 통해 다수 클라이언트 기기와, 연결되어 데이터를 송수신하는 서버에 있어서,
    상기 서버는, 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송 시 상기 네트워크망의 전송상태 및 인코딩 속도에 따라 전송될 상기 영상데이터의 프레임의 수를 결정하는 모션 JPEG송신부를 포함하고,
    상기 모션 JPEG송신부는,
    상기 영상데이터를 모션 JPEG 방식으로 인코딩하는 인코더부;
    상기 영상데이터가 상기 다수 클라이언트 기기로 전송될 때 이용되는 상기 네트워크 망의 전송가능 대역폭을 감지하는 네트워크상태 감지부; 및
    상기 네트워크상태 감지부에 의해 감지된 상기 네트워크망의 전송가능 대역폭 및 상기 인코더부의 인코딩 속도에 대응하여, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭보다 큰 경우 상기 영상데이터의 프레임 수를 증가시키고, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭 이하인 경우 상기 영상데이터의 프레임 수를 감소시켜, 인코딩된 상기 영상데이터를 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 네트워크 렌더링부를 포함하는 서버.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더부에서 인코딩된 상기 영상데이터를 각 프레임별로 임시 저장하는 데이터 메모리부; 를 더 포함하는 서버.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 네트워크 렌더링부는 상기 프레임 수에 따라, 상기 영상데이터의 프레임에 대한 프레임 간격을 설정하여,
    상기 프레임 간격에 따라 상기 데이터 메모리부에 저장된 프레임을 선별하여 상기 네트워크망을 통해 전송하고, 선별되지 않은 프레임은 자동으로 삭제하는 것을 특징으로 하는 서버.
  5. 유/무선 네트워크망을 통해 다수 클라이언트 기기로 영상데이터를 전달하기 위하여 상기 영상데이터를 모션 JPEG방식으로 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩 된 영상데이터를 각 프레임별로 임시저장하는 단계;
    상기 영상데이터에 대한 인코딩 속도와 상기 네트워크 망의 전송가능 대역폭을 비교하여, 상기 영상데이터의 인코딩 속도가 상기 네트워크의 전송가능 대역폭보다 큰 경우에는 상기 영상데이터의 프레임 수를 증가시키고, 상기 인코딩 속도가 상기 전송가능 대역폭 이하인 경우에는 프레임 수를 감소시켜, 상기 영상데이터의 프레임 수를 결정하는 단계; 및
    상기 영상데이터의 프레임 수에 따라 일정 프레임 간격으로 프레임을 선별하고, 선별된 프레임으로 구성된 영상데이터를 상기 네트워크망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하는 단계를 포함하는 서버의 동작방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 영상데이터의 프레임 수에 따라 상기 영상데이터에 대한 프레임 간격을 결정하여,
    상기 임시 저장된 상기 영상데이터의 프레임을 상기 프레임 간격에 따라 선별하여 상기 네트워크 망을 통해 상기 다수 클라이언트 기기로 전송하고, 선별되지 않은 프레임은 자동 삭제하는 것을 특징으로 하는 서버의 동작방법.
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