KR102126620B1 - 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 - Google Patents

비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 비상벨 장치와 통신을 위한 통신모듈과, 상기 비상벨 장치로부터 상기 통신모듈을 통해 복수의 영상 프레임을 포함하는 영상 패킷을 수신하면, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 및 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증하고, 상기 검증 결과, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 존재하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 상기 통신모듈을 통해 상기 비상벨장치로 전송하고, 상기 재전송 요청 메시지에 따라 상기 비상벨장치가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치와, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

Description

비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체{An apparatus for processing video in an emergency bell system, a method therefor, and a computer recordable medium storing a program to perform the method}
본 발명은 비상벨 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
통상, 범죄로부터 보호, 화재 신고, 혹은 시설물 고장 신고(예컨대, 엘리베이터에 갇히는 경우) 등의 목적으로 비상벨이 설치될 수 있다. 이러한 비상벨은 카메라와 같이 설치될 수 있고, 이러한 비상벨은 다양한 형태로 활용될 수 있다.
한국공개특허 제2015-0117063호 2015년 10월 19일 공개 (명칭: 인터넷 프로토콜을 이용한 방범 비상벨 시스템 및 그 서비스 제공 방법)
본 발명의 목적은 비상벨 시스템에서 전송되는 패킷의 손상, 손실 등을 파악하여 손상 혹은 손실된 패킷을 재전송하도록 할 수 있는 영상을 처리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치는 비상벨 장치와 통신을 위한 통신모듈과, 상기 비상벨 장치로부터 상기 통신모듈을 통해 복수의 영상 프레임을 포함하는 영상 패킷을 수신하면, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 및 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증하고, 상기 검증 결과, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 존재하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 상기 통신모듈을 통해 상기 비상벨장치로 전송하고, 상기 재전송 요청 메시지에 따라 상기 비상벨장치가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생하는 제어모듈을 포함한다.
상기 장치는 비상벨장치의 네트워크 상태 별 전송 성능을 저장하는 저장모듈;을 더 포함하며, 상기 제어모듈은 현재 네트워크 상태를 분석하고, 상기 저장모듈로부터 상기 분석된 네트워크 상태와 가장 유사한 네트워크 상태를 검출하고, 상기 검출된 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 검출한 후, 상기 검출된 전송 성능에 따라 재전송 요청 주기를 설정하되, 상기 재전송 요청 주기는 검출된 전송 성능에 반비례하며, 상기 설정된 재전송 요청 주기가 도래하면, 상기 재전송 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 네트워크 상태는 비상벨장치와 기지국 간의 무선 구간의 채널 상태 및 기지국과 관제서버 간의 코어 구간의 혼잡 상태를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전송 성능은 패킷 오류율과 패킷 수신율을 포함하며, 상기 제어모듈은 수학식
Figure 112018131018513-pat00001
에 따라 상기 패킷 오류율을 산출하고, 상기 PE는 패킷 오류율이며, 상기 TPT는 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며, 상기 TPE는 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 길이를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈은 수학식
Figure 112018131018513-pat00002
에 따라 패킷 수신율을 산출하며, 상기 PR은 패킷 수신율이며, 상기 TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며, 상기 TPT는 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간을 나타내는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 방법은 비상벨 장치로부터 복수의 영상 프레임을 포함하는 영상 패킷을 수신하는 단계와, 상기 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 및 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증하는 단계와, 상기 검증 결과, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 존재하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 상기 비상벨장치로 전송하는 단계와, 상기 재전송 요청 메시지에 따라 상기 비상벨장치가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 손상되거나, 손실된 패킷에 대한 재전송을 요청하여 손실된 프레임이 발생한 경우에도 안정적으로 영상을 복원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관제서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상벨장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비상벨시스템은 관제서버(100) 및 비상벨장치(200)를 포함한다. 이러한 관제서버(100)및 비상벨장치(200)는 네트워크를 통해 상호간 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다.
네트워크는 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신망을 포함할 수 있으며, 시스템 구현 방식에 따라 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신망을 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 네트워크는 예컨대, 다수의 액세스 네트워크 및 이들을 연결하는 코어 네트워크로 이루어진 이동통신망을 포함할 수 있다. 여기서, 액세스 네트워크는 단말과 직접 접속하여 무선 통신을 수행하는 망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함)와, 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU를 설치하고, 다수의 RU를 집중화된 DU와 연결하여 구성할 수도 있다. 또한, 액세스 네트워크와 함께 모바일 망을 구성하는 코어 네트워크는 액세스 네트워크와 외부 망, 예컨대, 인터넷망과 같은 다른 통신망을 연결하는 역할을 수행한다.
이러한 코어 네트워크는 앞서 설명한 바와 같이, 액세스 네트워크 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어 네트워크는 주파수간 이동성을 관리하고, 액세스 네트워크 및 코어 네트워크 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 코어 네트워크는 SGW(Serving GateWay), PGW(PDN GateWay), MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크는 인터넷망을 포함할 수 있다. 인터넷망은TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 비상벨장치(200)는 예컨대, 범죄로부터 보호, 엘리베이터에 갇히는 경우 등의 위급 상황 신고를 위한 것이다. 이러한 비상벨장치(200)는 아래에서 카메라부로 설명되는, 카메라와 같이 설치될 수 있다. 비상벨장치(200)는 신고를 위한 버튼이 눌리는 등의 이벤트가 발생한 경우, 카메라를 통해 촬영되는 영상을 전송한다. 이때, 비상벨장치(200)는 영상을 복수의 프레임으로 생성하고, 생성된 복수의 프레임을 복수의 패킷을 통해 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 관제서버(100)는 복수의 서로 다른 위치에 설치된 복수의 비상벨장치(200) 각각으로부터 복수의 프레임으로 이루어진 영상을 전달하는 패킷을 수신할 수 있다. 그리고 관제서버(100)는 해당 패킷으로부터 영상 프레임을 추출하여 재생함으로써, 관제서버(100)의 관리자가 비상벨장치(200)가 설치된 장소에서 실제 발생한 상황을 명확하게 파악할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 관제서버(100)에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관제서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 관제서버(100)는 통신모듈(110), 입력모듈(120), 표시모듈(130), 저장모듈(140) 및 제어모듈(150)을 포함한다.
통신모듈(110)은 비상벨장치(200)와 통신하기 위한 것이다. 통신모듈(110)은 네트워크를 통해 비상벨장치(200)와 통신할 수 있다. 통신모듈(110)은 송신되는 신호를 변조하고, 수신되는 신호를 복조하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 통신모듈(110)은 UDP(User Datagram Protocol) RTC(Real-Time Communication)에 따라 통신을 수행할 수 있다.
입력모듈(120)은 관제서버(100)의 각 종 기능, 동작 등을 제어하기 위한 사용자의 키 조작을 입력받고 입력 신호를 생성하여 제어모듈(150)에 전달한다. 입력모듈(120)은 전원을 켜거나, 끄기 위한 전원 키를 비롯하여, 관제서버(100)에 특정 입력을 위한 문자 키, 숫자 키, 방향키 등의 다양한 키를 포함할 수 있다. 입력모듈(120)의 기능은 표시모듈(130)이 터치스크린으로 구현된 경우, 표시모듈(130)에서 이루어질 수 있으며, 표시모듈(130)만으로 모든 기능을 수행할 수 있는 경우, 입력모듈(120)은 생략될 수도 있다.
표시모듈(130)은 제어모듈(150)로부터 화면 표시를 위한 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 화면으로 표시할 수 있다. 특히, 표시모듈(130)은 제어모듈(150)이 비상벨장치(200)가 전송한 영상을 재생하면, 해당 영상을 표시하기 위한 것이다. 표시모듈(130)은 관제서버(100)의 메뉴, 데이터, 기능 설정 정보 및 기타 다양한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 표시모듈(130)이 터치스크린으로 형성되는 경우, 입력모듈(120)의 기능의 일부 또는 전부를 대신 수행할 수 있다. 표시모듈(130)은 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 형성될 수 있다.
저장모듈(140)은 관제서버(100)의 동작에 필요한 각 종 데이터, 애플리케이션, 관제서버(100)의 동작에 따라 발생된 각 종 데이터를 저장한다. 이러한 저장모듈(140)은 스토리지, 메모리 등이 될 수 있다. 저장모듈(140)은 선택적으로, 관제서버(100)의 부팅(booting) 및 운영(operation)을 위한 운영체제(OS, Operating System)를 저장할 수 있다. 특히, 저장모듈(140)은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비상벨장치(200) 각각에 대해 네트워크 상태 별로 전송 성능을 저장한다. 저장모듈(140)에 저장되는 각 종 데이터는 사용자의 조작에 따라, 삭제, 변경, 추가될 수 있다.
제어모듈(150)은 관제서버(100)의 전반적인 동작 및 관제서버(100)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어모듈(150)은 중앙 처리 장치(Central Processing Unit : CPU), 애플리케이션 프로세서(Application Processor), GPU(Graphic Processing Unit) 등이 될 수 있다. 이러한 제어모듈(150)의 동작은 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 비상벨장치(200)에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상벨장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비상벨장치(200)는 통신부(210), 카메라부(220), 오디오부(230), 입력부(240), 경광부(250), 저장부(260) 및 제어부(270)를 포함한다.
통신부(210)는 네트워크를 통해 관제서버(100)와 통신하기 위한 것이다. 통신부(210)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF(Radio Frequency) 송신기(Tx) 및 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기(Rx)를 포함할 수 있다. 그리고 통신부(210)는 송신되는 신호를 변조하고, 수신되는 신호를 복조하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있다. 이러한 통신부(210)는 UDP(User Datagram Protocol) RTC(Real-Time Communication)에 따라 통신을 수행할 수 있다.
카메라부(220)는 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서는 피사체에서 반사되는 빛을 입력받아 전기신호로 변환하며, CCD(Charged Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등을 기반으로 구현될 수 있다. 카메라부(220)는 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있으며, 이미지 센서에서 출력되는 전기신호를 디지털 수열로 변환하여 복수의 픽셀을 가지는 이미지를 출력한다. 이러한 카메라부(220)는 제어부(270)의 제어에 따라 비상벨장치(200)가 설치된 주변 공간을 촬영한다.
오디오부(230)는 제어부(270)의 제어에 따라 음성 데이터를 스피커(speaker; SPK)를 통해 사용자가 들을 수 있는 오디오 신호로 변환하여 출력하며 마이크로폰(microphone; MIC)으로부터 수신되는 오디오 신호를 데이터화하여 제어부(270)로 출력한다.
입력부(240)는 비상벨장치(200)를 동작시키기 위한 입력 도구이며, 대표적으로, 버튼을 예시할 수 있다. 입력부(240)에 대한 입력이 발생하면, 예컨대, 버튼이 눌리면, 비상벨 이벤트가 발생한다. 이러한 비상벨 이벤트는 비상벨장치(200) 주위의 사용자가 비상벨장치(200)의 입력부(240)에 대한 입력 행위를 통해 비상 상황임을 알리는 것을 의미한다.
경광부(250)는 비상벨장치(200)의 위치를 알리거나, 빛을 통해 경고하기 위한 것이다. 이러한 경광부(250)는 대표적으로 경광들을 예시할 수 있다. 경광부(250)는 소정 주기로 점멸하되, 비상벨 이벤트가 발생하면, 그 주기를 짧게 하여 점멸한다.
저장부(260)는 비상벨장치(200)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(260)에 저장되는 각 종 데이터는 사용자의 조작에 따라, 삭제, 변경, 추가될 수 있다.
제어부(270)는 비상벨장치(200)의 전반적인 동작 및 번호판인식장치(100)의 내부 블록(210 내지 260)들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어부(270)는 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit), 그래픽처리장치(GPU: Graphic Processing Unit), 디지털신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다. 이러한 제어부(270)의 동작에 대해서는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 비상벨 이벤트가 발생하지 않은 통상 상황에서, 관제서버(100)는 복수의 비상벨장치(200) 각각의 네트워크 상태와, 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능(transmission capability)을 측정하고, 이를 저장한다.
여기서, 네트워크 상태는 액세스 네트워크 상태, 즉, 비상벨장치(200)와 기지국(10) 간의 무선 구간(DRB)의 채널 상태와, 코어 네트워크 상태, 즉, 기지국(10)과 관제서버(200) 간의 코어 구간(SB)의 혼잡 상태를 포함한다.
그러면, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 상태 및 이에 대응하는 전송 성능을 측정하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 비상벨장치(200)의 제어부(270)는 S110 단계에서 통신부(210)를 통해 액세스 네트워크의 채널 상태, 즉, 비상벨장치(200)와 기지국(10) 간의 무선 구간(DRB) 채널 상태를 측정한다. 액세스 네트워크의 채널 상태는 RSSI(Receiver Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 및 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함한다. 이러한 S110 단계는 지속적으로 수행된다.
한편, 관제서버(100)의 제어모듈(150)은 S120 단계에서 통신모듈(110)을 통해 해당 비상벨장치(200)의 채널 상태를 측정하기 위해 테스트 시작 메시지를 전송한다.
테스트 시작 메시지를 수신한 비상벨장치(200)의 제어부(270)는 S130 단계에서 테스트 패킷을 생성한다.
이때, 제어부(270)는 카메라부(220)를 통해 비상벨장치(200)가 설치된 장소의 소정 시간 동안 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 인코딩하여 복수의 영상 프레임을 생성한다. 그런 다음, 제어부(270)는 복수의 영상 프레임을 순서를 부여하여 고정 길이로 압축하여 복수의 테스트 패킷을 생성한다.
그런 다음, 제어부(270)는 복수의 테스트 패킷과, 복수의 테스트 패킷 전체 길이와, 액세스 네트워크의 채널 상태를 포함하는 테스트 메시지를 생성하고, 생성된 테스트 메시지를 통신부(210)를 통해 전송한다. 이러한 테스트 메시지는 기지국(10)으로 전달되고, 기지국(10)에서 다시 코어 네트워크를 거쳐 관제서버(100)로 전달될 것이다.
이에 따라, 그러면, 관제서버(100)의 제어모듈(150)은 통신모듈(110)을 통해 테스트 메시지를 수신할 수 있다.
그러면, 관제서버(100)의 제어모듈(150)은 수신된 테스트 메시지의 테스트 패킷을 검증한다. 이때, 제어모듈(150)은 테스트 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 그리고, 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증한다.
이러한 검증 결과, 테스트 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 제어모듈(150)은 S160 단계에서 통신모듈(110)을 통해 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 전송한다.
비상벨장치(200)의 제어부(270)는 통신부(210)를 통해 재전송 요청 메시지를 수신하여 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보 미수신 여부를 확인할 수 있다. 그러면, 제어부(270)는 S170 단계에서 통신부(210)를 통해 앞서 수신된 재전송 요청 메시지에 따라, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송한다.
관제서버(100)의 제어모듈(150)은 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, S180 단계에서 네트워크 상태를 분석하고, 네트워크 상태에 따른 전송 성능(transmission capability)을 측정하고, 이를 해당 비상벨장치(200)에 매핑하여 저장한다.
네트워크 상태는 전술한 바와 같이, 무선 구간(DRB)의 채널 상태 및 코어 구간(SB)의 혼잡 상태를 포함한다.
제어모듈(150)은 앞서 수신된 테스트 응답 메시지의 액세스 네트워크의 채널 상태를 통해 채널 상태를 나타내는 채널 상태 지수를 산출한다. 즉, 제어모듈(150)은 RSSI, RSRP, RSRQ 및 SINR에 비례하여 채널 상태 지수를 산출할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 비상벨장치(200)가 전송한 테스트 응답 메시지는 기지국(10)을 거쳐 관제서버(100)로 전달된다.
이에 따라, 제어모듈(150)은 기지국(10)이 비상벨장치(200)로부터 테스트 응답 메시지를 수신한 시간으로부터 관제서버(100) 자신이 테스트 응답 메시지를 수신하는 데까지 소요된 소요 시간을 산출하고, 산출된 소요 시간에 비례하는 혼잡 상태 지수를 산출할 수 있다.
이어서, 제어모듈(150)은 전송 성능은 패킷 오류율과 패킷 수신율을 포함한다. 제어모듈(150)은 테스트 메시지에 포함된 복수의 테스트 패킷 전체 길이 대비 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 길이를 통해 패킷 오류율을 산출한다. 즉, 제어모듈(150)은 앞서(S140) 수신된 테스트 메시지에서 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 얻을 수 있으며, 앞서(S150) 테스트 패킷의 검증을 통해 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 수 혹은 길이를 알 수 있다. 이에 따라, 제어모듈(150)은 다음의 수학식 1과 같이, 패킷 오류율(PE)을 산출할 수 있다.
Figure 112018131018513-pat00003
여기서, PE는 패킷 오류율이며, TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며, TPE는 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 길이를 나타낸다.
제어모듈(150)은 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간 대비 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 통해 패킷 수신율을 산출한다. 즉, 제어모듈(150)은 앞서(S140) 수신된 테스트 메시지에서 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 얻을 수 있으며, 이를 통해 복수의 테스트 패킷 중 처음 패킷이 수신된 시간과 마지막 테스트 패킷이 수신된 시간으로부터 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간을 얻을 수 있다.
이에 따라, 제어모듈(150)은 다음의 수학식 2와 같이, 패킷 수신율(PR)을 산출할 수 있다.
Figure 112018131018513-pat00004
여기서, PR은 패킷 수신율이며, TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며, TPT는 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간을 나타낸다. 이에 따라, 제어모듈(150)은 전술한 바와 같이, 네트워크 상태 및 전송 성능을 산출하고, 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 저장한다. 전술한 도 4를 참조로 하는 실시예는 복수의 비상벨장치(200) 각각에 대해 지속적으로 이루어지며, 복수의 비상벨장치(200) 각각에 대해 다양한 네트워크 상태에 따른 전송 성능이 산출된다.
다음으로, 전술한 바와 같이, 복수의 비상벨장치(200)의 네트워크 상태 및 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능이 저장된 상태에서, 비상벨 이벤트가 발생한 상황에서 영상을 처리하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 비상벨 이벤트는 비상벨장치(200) 주위의 사용자가 비상벨장치(200)의 입력부(240), 즉, 비상벨을 통해 비상 상황임을 알리는 행위가 발생한 것을 의미한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 비상벨장치(200)의 제어부(270)는 S210 단계에서 통신부(210)를 통해 액세스 네트워크의 채널 상태, 즉, 비상벨장치(200)와 기지국(10) 간의 무선 구간(DRB) 채널 상태를 측정한다. 액세스 네트워크의 채널 상태는 RSSI(Receiver Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 및 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함한다.
이때, 비상벨 이벤트가 발생하였다고 가정한다. 즉, 비상벨장치(200)의 제어부(270)는 S220 단계에서 입력부(240)를 통해 비상벨이 입력되었음을 감지하였다고 가정한다.
그러면, 비상벨장치(200)의 제어부(270)는 S230 단계에서 영상 패킷을 생성한다. 이때, 제어부(270)는 카메라부(220)를 통해 비상벨장치(200)가 설치된 장소의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 인코딩하여 영상 프레임을 생성하고, 영상 프레임에 순서를 부여하면서, 고정 길이로 압축하여 영상 패킷을 생성한다.
그런 다음, 제어부(270)는 S240 단계에서 생성된 영상 패킷 및 채널 상태를 통신부(210)를 통해 전송한다. 이러한 영상 패킷 및 채널 상태는 기지국(10)을 통해 관제서버(100)로 전달될 것이다. 이에 따라, 관제서버(100)의 제어모듈(150)은 통신모듈(110)을 통해 영상 패킷 및 채널 상태를 수신할 수 있다.
그러면, 관제서버(100)의 제어모듈(150)은 S250 단계에서 수신된 영상 패킷을 검증한다. 이때, 제어모듈(150)은 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 그리고, 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증한다. 제어모듈(150)은 이러한 검증 결과, 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 해당 내용을 저장한다. 즉, 제어모듈(150)은 검증 내용, 즉, 패킷 번호와 손상 혹은 손실 여부를 저장하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 프레임 정보를 수신하지 못하였음을 나타내는 정보를 저장할 수 있다.
다음으로, 제어모듈(150)은 S260 단계에서 네트워크 상태를 분석하고, 분석된 네트워크 상태에 따라 해당 비상벨장치(200)에 대해 저장된 네트워크 상태에 따른 전송 성능을 고려하여 재전송 요청 주기를 결정한다. 즉, 제어모듈(150)은 S260 단계에서 현재 네트워크 상태를 도출하고, 도출된 현재 네트워크 상태와 앞서 S180 단계에서 저장한 해당 비상벨장치(200)에 대해 저장된 네트워크 상태와 가장 유사한 네트워크 상태를 검출하고, 검출된 네트워크 상태에 대응하여 저장된 전송 성능을 검출한다. 그리고 제어모듈(150)은 검출된 전송 성능에 따라 재전송 요청 주기를 설정한다. 재전송 요청 주기는 검출된 전송 성능에 반비례한다. 즉, 현재 네트워크 상태에 대응하여 검출된 전송 성능이 좋을수록 재전송 요청 주기를 짧게 설정하고, 즉, 현재 네트워크 상태에 대응하여 검출된 전송 성능이 좋지 않을수록 재전송 요청 주기를 길게 설정한다.
이에 따라, 설정된 재전송 요청 주기가 도래하면, 제어모듈(150)은 S270 단계에서 통신모듈(110)을 통해 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 전송한다.
비상벨장치(200)의 제어부(270)는 통신부(210)를 통해 재전송 요청 메시지를 수신하여 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보 미수신 여부를 확인할 수 있다. 그러면, 제어부(270)는 S280 단계에서 통신부(210)를 통해 앞서 수신된 재전송 요청 메시지에 따라, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송한다.
관제서버(100)의 제어모듈(150)은 통신모듈(110)을 통해 비상벨장치가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, S280 단계에서 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생한다. 재생된 영상은 표시모듈(130)을 통해 재생된다.
한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
10: 기지국
100: 관제서버
110: 통신모듈
120: 입력모듈
130: 표시모듈
140: 저장모듈
150: 제어모듈
200: 비상벨장치
210: 통신부
220: 카메라부
230: 오디오부
240: 입력부
250: 경광부
260: 저장부
270: 제어부

Claims (5)

  1. 비상벨 시스템에서 영상을 처리하기 위한 장치에 있어서,
    비상벨장치(200)와 통신을 위한 통신모듈(110); 및
    상기 비상벨장치(200)로부터 상기 통신모듈(110)을 통해 복수의 영상 프레임을 포함하는 영상 패킷을 수신하면,
    수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 및 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증하고,
    상기 검증 결과, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 존재하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 상기 통신모듈(110)을 통해 상기 비상벨장치(200)로 전송하고,
    상기 재전송 요청 메시지에 따라 상기 비상벨장치(200)가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생하는 제어모듈(150);을 포함하며,
    상기 비상벨장치(200)의 네트워크 상태 별 전송 성능을 저장하는 저장모듈(140);을 더 포함하며,
    상기 제어모듈(150)은
    현재 네트워크 상태를 분석하고,
    상기 저장모듈(140)로부터 상기 분석된 네트워크 상태와 가장 유사한 네트워크 상태를 검출하고, 상기 검출된 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 검출한 후, 상기 검출된 전송 성능에 따라 재전송 요청 주기를 설정하되,
    상기 재전송 요청 주기는 검출된 전송 성능에 반비례하며,
    상기 설정된 재전송 요청 주기가 도래하면, 상기 재전송 요청 메시지를 전송하며,
    상기 전송 성능은 패킷 오류율과 패킷 수신율을 포함하며,
    상기 제어모듈(150)은
    수학식
    Figure 112020032460113-pat00012
    에 따라 상기 패킷 오류율을 산출하고,
    상기 PE는 패킷 오류율이며,
    상기 TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며,
    상기 TPE는 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 길이를 나타내고,
    상기 제어모듈(150)은
    수학식
    Figure 112020032460113-pat00013
    에 따라 상기 패킷 수신율을 산출하며,
    상기 PR은 패킷 수신율이며,
    상기 TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며,
    상기 TPT는 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간을 나타내는 것을 특징으로 하는
    영상을 처리하기 위한 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 상태는
    비상벨장치(200)와 기지국(10) 간의 무선 구간의 채널 상태 및 기지국(10)과 관제서버(100) 간의 코어 구간의 혼잡 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는
    영상을 처리하기 위한 장치.
  4. 삭제
  5. 비상벨 시스템에서 관제서버(100)의 영상을 처리하기 위한 방법에 있어서,
    비상벨장치(200)의 네트워크 상태 별 전송 성능을 저장하는 단계;
    상기 비상벨장치(200)로부터 복수의 영상 프레임을 포함하는 영상 패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 있는지 여부 및 프레임 정보가 포함되어 있는지 여부를 검증하는 단계;
    상기 검증 결과, 수신된 영상 패킷 중 손상되거나, 손실된 패킷이 존재하거나, 프레임 정보를 수신하지 못한 경우, 손상되거나, 손실된 패킷 혹은 프레임 정보를 재전송하도록 요청하는 재전송 요청 메시지를 상기 비상벨장치(200)로 전송하는 단계; 및
    상기 재전송 요청 메시지에 따라 상기 비상벨장치(200)가 재전송한 패킷 혹은 프레임 정보를 수신한 후, 수신된 패킷 혹은 프레임 정보와 기 수신된 영상 패킷을 통해 영상 프레임을 추출하고, 추출된 영상 프레임을 통해 영상을 재생하는 단계;를 포함하며,
    상기 재전송 요청 메시지를 상기 비상벨장치(200)로 전송하는 단계는
    현재 네트워크 상태를 분석하는 단계;
    상기 분석된 네트워크 상태와 가장 유사한 네트워크 상태를 검출하고, 상기 검출된 네트워크 상태에 대응하는 전송 성능을 검출한 후, 상기 검출된 전송 성능에 따라 재전송 요청 주기를 설정하되,
    상기 재전송 요청 주기는 검출된 전송 성능에 반비례하며,
    상기 설정된 재전송 요청 주기가 도래하면, 상기 재전송 요청 메시지를 전송하며,
    상기 전송 성능은
    패킷 오류율과 패킷 수신율을 포함하며,
    상기 패킷 오류율은 수학식
    Figure 112020032460113-pat00014
    에 따라 산출하고,
    상기 PE는 패킷 오류율이며,
    상기 TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며,
    상기 TPE는 손상 혹은 손실이 발생한 테스트 패킷의 길이를 나타내고,
    상기 패킷 수신율은 수학식
    Figure 112020032460113-pat00015
    에 따라 산출하며,
    상기 PR은 패킷 수신율이며,
    상기 TPL은 복수의 테스트 패킷 전체 길이를 나타내며,
    상기 TPT는 복수의 테스트 패킷 전체를 수신하는데 소요되는 시간을 나타내는 것을 특징으로 하는
    영상을 처리하기 위한 방법.
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