KR102273144B1 - 클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하고, 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성하고, 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하고, 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐, 스틸 이미지 인코딩 및 센딩하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 수 있다. 클라우드 스트리밍 서비스 시 서버의 부하를 감소시켜 사용자들에게 보다 원활한 서비스를 제공하는 것이 가능하다.

Description

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치{SYSTEM FOR CLOUD STREAMING SERVICE, METHOD OF IMAGE CLOUD STREAMING SERVICE USING DIVISION OF THE CHANGE AREA AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 이미지 기반 클라우드 스트리밍 서비스 제공 시 변화된 영역을 프레임에서 각각 분할하여 선택하고, 선택된 분할 영역들에 대해서만 캡쳐 및 인코딩을 수행함으로써 클라우드 스트리밍 서비스 시 전송 효율을 향상시킬 수 있는 클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근 인터넷의 발달로 인해 개인용 모바일 통신기기를 이용한 통신의 속도가 급격하게 향상되고, 이를 기반으로 원격지 컴퓨터 접속을 통해 대용량의 데이터를 다운로드 및 업로드하거나, 원격지 컴퓨터에 로컬 로그인하는 것과 같은 인터넷 환경이 조성되었다. 또한, 스마트폰과 같은 이동통신 단말에서 구동되는 어플리케이션이 다양하게 개발되면서, 비교적 낮은 성능의 사용자 단말에서 높은 성능을 필요로 하는 어플리케이션을 구동하기 위한 가상화 기술들이 많이 제안되고 있다. 그 중에서 어플리케이션을 서버에서 구동시키고 구동화면은 비디오 인코딩(Encoding)을 통해 압축하여 클라이언트로 전송하고, 클라이언트는 전송된 비디오를 재생하여 마치 자신의 단말에서 어플리케이션이 구동되는 것과 같은 효과를 내는 화면 가상화 기반의 클라우드 스트리밍 서비스가 각광받고 있는 추세이다.
이와 같은 클라우드 스트리밍 서비스는 기본적으로 비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법이 적용되지만, 메뉴 디스플레이와 같은 서비스를 제공하는 경우에도 불필요하게 화면 전체를 캡쳐하고 비디오 코덱을 이용하여 동작하게 되어 시스템 전체적으로 비효율적인 측면이 존재한다.
따라서, 화면에서 변화된 부분만을 분할하여 캡쳐하고, 분할된 캡쳐부분을 인코딩하여 제공할 수 있는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스 기술이 절실하게 대두되고 있다.
한국 등록 특허 제10-1430930호, 2014년 8월 11일 등록 (명칭: 클라우드 스트리밍 기반의 게임 제공 방법, 시스템, 클라이언트 단말기 및 서비스장치)
본 발명의 목적은, 클라우드 스트리밍 서버의 인코딩 영역을 검출하는 R*Tree 알고리즘에서 노드에 적용될 개체 수를 최소화하여 R*Tree 알고리즘을 통한 처리 속도를 향상시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 클라우드 스트리밍 서버가 인코딩할 영역을 최소화하여 클라우드 스트리밍 서비스 시 서버에서 발생하는 부하를 감소시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 클라우드 스트리밍 서비스 시 서버에서 발생하는 부하를 감소시킴으로써 클라우드 스트리밍 서비스를 사용하는 사용자들의 동시 접속율을 상승시키고 사용자들에게 보다 원활한 서비스를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클라우드 스트리밍 서버는, 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하는 픽셀 검출부; 상기 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 바운딩 박스 생성부; 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성하는 MBR 생성부; 및 상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 제어부를 포함한다.
이 때, 바운딩 박스 생성부는 상기 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하고, 세로로 접해있는 상기 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성하고, 상기 병합 대상 MBR들을 상기 MBR 리스트에서 삭제하는 대신 상기 상위 MBR을 상기 MBR 리스트에 추가할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 MBR 리스트를 기반으로 상기 MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역과 상기 상위 MBR에 상응하는 영역을 상기 분할 영역으로 인식하고 캡쳐를 수행할 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 고려하여, 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 상기 최대 MBR 개수 이하로 조절할 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 상기 최대 MBR 개수보다 많은 경우, 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 상기 최대 MBR 개수에 상응하도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합쳐서 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합치는 경우, 상기 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합칠 수 있다.
이 때, MBR 생성부는 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 상기 R*Tree 알고리즘에 적용하여 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하는 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은, 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하는 단계; 상기 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성하는 단계; 및 상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 단계를 포함한다.
이 때, 바운딩 박스를 생성하는 단계는 상기 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하는 단계를 포함하고, 세로로 접해있는 상기 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
이 때, MBR을 생성하는 단계는 다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, MBR을 생성하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 병합 대상 MBR들을 상기 MBR 리스트에서 삭제하는 대신 상기 상위MBR을 상기 MBR 리스트에 추가할 수 있다.
이 때, 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 단계는 상기 MBR 리스트를 기반으로 상기 MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역과 상기 상위 MBR에 상응하는 영역을 상기 분할 영역으로 인식하고 캡쳐를 수행할 수 있다.
이 때, MBR을 생성하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 고려하여, 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 상기 최대 MBR 개수 이하로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 조절하는 단계는 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 상기 최대 MBR 개수보다 많은 경우, 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 상기 최대 MBR 개수에 상응하도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합쳐서 상기 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
이 때, 조절하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합치는 경우, 상기 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 합칠 수 있다.
이 때, MBR을 생성하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 상기 R*Tree 알고리즘에 적용하여 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로써, 상술한 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 시스템은 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하고, 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성하고, 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하여, 상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 클라우드 스트리밍 서버; 및 상기 클라우드 스트리밍 서버로부터 상기 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스에 상응하는 상기 어플리케이션 실행화면을 수신하는 단말을 포함한다.
본 발명에 따르면, 클라우드 스트리밍 서버의 인코딩 영역을 검출하는 R*Tree 알고리즘에서 노드에 적용될 개체 수를 최소화하여 R*Tree 알고리즘을 통한 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 클라우드 스트리밍 서버가 인코딩할 영역을 최소화하여 클라우드 스트리밍 서비스 시 서버에서 발생하는 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 클라우드 스트리밍 서비스 시 서버에서 발생하는 부하를 감소시킴으로써 클라우드 스트리밍 서비스를 사용하는 사용자들의 동시 접속율을 상승시키고 사용자들에게 보다 원활한 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 클라우드 스트리밍 서버의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 프레임에서 변화된 이미지를 한 개의 사각형으로 선택하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 프레임에서 변화된 이미지를 여러 개의 사각형으로 선택하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 5는 여러 개의 바운딩 박스를 각각 R-Tree 알고리즘과 R*Tree 알고리즘을 이용하여 분할하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 MBR 생성 과정을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따라 생성된 MBR의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따라 변화된 이미지를 캡쳐하는 일 예를 나타내내 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 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 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 시스템은 클라우드 스트리밍 서버(110), 단말 장치(120-1~ 120-N) 및 네트워크(130)를 포함한다.
클라우드 스트리밍 서버(110)는 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출한다. 예를 들어, 이전 프레임과 비교하였을 때 현재 프레임에서 영화 포스터가 변경되었다면, 영화 포스터에 상응하는 픽셀들을 검출할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성한다. 이 때, 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하고, 세로로 접해있는 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성한다. 이 때, 다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성할 수 있다. 이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성하고, 병합 대상 MBR들을 MBR 리스트에서 삭제하는 대신 상위 MBR을 MBR 리스트에 추가할 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 고려하여, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 최대 MBR 개수 이하로 조절할 수 있다. 이 때, MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 많은 경우, MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR의 개수가 최대 MBR 개수에 상응하도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합쳐서 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 합치는 경우, 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합칠 수 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 R*Tree 알고리즘에 적용하여 적어도 하나 이상의 MBR을 생성할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 분할 영역을 단말 장치(120-1~ 120-N)로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행한다. 이 때, MBR 리스트를 기반으로 MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역과 상위 MBR에 상응하는 영역을 분할 영역으로 인식하고 캡쳐를 수행할 수 있다.
단말 장치(120-1~ 120-N)는 클라우드 스트리밍 서버(110)로부터 클라우드 스트리밍 서비스에 상응하는 어플리케이션 실행화면을 수신하여 사용자에게 제공한다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)는 각각 통신망에 연결되어 클라우드 컴퓨팅 시스템 기반으로 어플리케이션을 실행할 수 있는 장치로, 이동통신단말기에 한정된 것이 아니고, 모든 정보통신기기, 멀티미디어 단말, 유선 단말, 고정형 단말 및 IP(Internet Protocol) 단말 등의 다양한 단말일 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)는 각각 휴대폰, PMP(Portable Multimedia Played), MID(Mobile Internet Device), 스마트폰(Smart Phone), 데스크톱(Desktop), 태블릿컴퓨터(Tablet PC), 노트북(Note book), 넷북(Net Book), 개인휴대용 정보단말(Personal Digital Assistant; PDA), 스마트 TV 및 정보통신 기기 등과 같은 다양한 이동통신 사양을 갖는 모바일(Mobile) 단말일 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보를 입력 받고, 각종 기능을 설정 및 단말 장치(120-1~ 120-N)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 입력부를 통해 제어부로 전달할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 입력부는 사용자의 터치 또는 조작에 따른 입력 신호를 발생하는 키패드와 터치패드 중 적어도 하나를 포함하여 구성할 수 있다. 이 때, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 입력부는 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부와 함께 하나의 터치패널(또는 터치 스크린(touch screen))의 형태로 구성되어 입력과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 입력부는 키보드, 키패드, 마우스, 조이스틱 등과 같은 입력 장치 외에도 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 단말 장치(120-1~ 120-N)의 입력부는 클라우드 컴퓨팅 기반으로 컨텐츠를 업로드하거나 다운로드 하기 위한 입력 신호를 단말 장치(120-1~ 120-N)의 제어부로 전달할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부는 단말 장치(120-1~ 120-N)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작상태 및 동작결과 등에 대한 정보를 표시할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부는 단말 장치(120-1~ 120-N)의 메뉴 및 사용자가 입력한 사용자 데이터 등을 표시할 수 있다. 여기서, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정표시장치(TFT-LCD, Thin Film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 유기발광다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원(3 Dimension) 디스플레이 등으로 구성될 수 있다. 이 때, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부가 터치스크린 형태로 구성된 경우, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부는 단말 장치(120-1~ 120-N)의 입력부의 기능 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 단말 장치(120-1~ 120-N)의 표시부는 클라우드 컴퓨팅 기반으로 제공되는 컨텐츠의 실행과 관련된 정보를 화면으로 표시할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부는 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억장치 및 보조 기억장치를 포함하고, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장할 수 있다. 이러한 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 단말 장치(120-1~ 120-N)는 사용자의 요청에 상응하여 각 기능을 활성화하는 경우, 제어부의 제어 하에 해당 응용 프로그램들을 실행하여 각 기능을 제공하게 된다. 특히, 본 발명에 따른 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부는 단말 장치(120-1~ 120-N)를 부팅시키는 운영체제, 클라우드 컴퓨팅 기반으로 컨텐츠를 업로드하거나 다운로드하기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부는 다수의 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 DB와 단말 장치(120-1~ 120-N)의 정보를 저장할 수 있다. 이 때, 컨텐츠 DB는 컨텐츠를 실행하기 위한 실행 데이터와 컨텐츠에 대한 속성 정보를 포함하고, 컨텐츠 실행에 따른 컨텐츠 사용 정보 등이 저장될 수 있다. 그리고, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 정보는 단말 사양 정보를 포함할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 통신부는 클라우드 스트리밍 서버(110)와 네트워크(130)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 여기서 단말 장치(120-1~ 120-N)의 통신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신 수단과 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신 수단 등을 포함할 수 있다. 이러한 단말 장치(120-1~ 120-N)의 통신부는 무선통신 모듈 및 유선통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 무선통신 모듈은 무선 통신 방법에 따라 데이터를 송수신하기 위한 구성이며, 단말 장치(120-1~ 120-N)가 무선 통신을 이용하는 경우, 무선망 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 클라우드 스트리밍 서버(110)로 송수신할 수 있다. 또한, 유선통신 모듈은 유선으로 데이터를 송수신하기 위한 것이다. 유선통신 모듈은 유선을 통해 네트워크(130)에 접속하여, 클라우드 스트리밍 서버(110)에 데이터를 송수신할 수 있다. 즉 단말 장치(120-1~ 120-N)는 무선통신 모듈 또는 유선통신 모듈을 이용하여 네트워크(130)에 접속하며, 네트워크(130)을 통해 클라우드 스트리밍 서버(110)와 데이터를 송수신할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 네트워크(130)는 클라우드 스트리밍 서버(110) 또는 다른 단말 장치(120-1~ 120-N)와 통신하여 클라우드 컴퓨팅 기반으로 컨텐츠를 업로드 또는 다운로드 하는데 필요한 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 제어부는 운영 체제((OS, Operation System) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 제어부는 클라우드 스트리밍 서버(110)에 접속하는 과정 전반을 제어할 수 있다. 별도의 서비스 어플리케이션을 통해 클라우드 스트리밍 서버(110)에 접속하는 경우, 사용자의 요청에 따라 서비스 어플리케이션을 실행되는 과정 전반을 제어할 수 있으며, 실행과 동시에 클라우드 스트리밍 서버(110)로 서비스 이용 요청이 전송되도록 제어할 수 있으며, 이때 사용자 인증에 필요한 단말 장치(120-1~ 120-N)의 정보가 함께 전송되도록 제어할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 제어부는 사용자의 요청에 따라 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부에 저장된 특정 컨텐츠를 실행할 수 있다. 이때, 제어부는 컨텐츠 실행에 따른 컨텐츠 사용 이력을 컨텐츠 사용 정보로 저장할 수 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 제어부는 컨텐츠를 실행하기 위한 실행 데이터와, 컨텐츠에 대한 속성 정보를 포함하는 컨텐츠 정보와, 컨텐츠 사용 이력에 따른 정보인 컨텐츠 사용 정보를 함께 클라우드 스트리밍 서버(110)로 전송하여 업로드할 수 있다. 이후, 제어부는 클라우드 스트리밍 서버(110)에 전송하여 업로드된 컨텐츠에 대해서는 사용자의 요청에 따라 단말 장치(120-1~ 120-N)의 저장부에서 삭제할 수 있으며, 클라우드 스트리밍 서버(110)에 접속하여 클라우드 스트리밍 서버(110)를 통해 컨텐츠를 실행하여 이용할 수도 있다.
또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 제어부는 클라우드 스트리밍 서버(110)에 접속하여 다른 단말 장치(120-1~ 120-N)로부터 컨텐츠를 다운로드한 후 저장부에 저장되도록 제어할 수도 있으며, 클라우드 스트리밍 서버(110)를 통해 컨텐츠 실행 시, 실행에 필요한 데이터만을 수신한 후 컨텐츠가 실행되도록 제어할 수도 있다.
네트워크(130)는 클라우드 스트리밍 서버(110)및 단말 장치(120-1~ 120-N) 사이에 데이터를 전달하는 통로를 제공하는 것으로서, 기존에 이용되는 네트워크 및 향후 개발 가능한 네트워크를 모두 포괄하는 개념이다. 예를 들어, 네트워크(130)는 한정된 지역 내에서 각종 정보장치들의 통신을 제공하는 유무선근거리 통신망, 이동체 상호 간 및 이동체와 이동체 외부와의 통신을 제공하는 이동통신망, 위성을 이용해 지구국과 지구국간 통신을 제공하는 위성통신망이거나 유무선 통신망 중에서 어느 하나이거나, 둘 이상의 결합으로 이루어질 수 있다. 한편, 네트워크(130)의 전송 방식 표준은, 기존의 전송 방식 표준에 한정되는 것은 아니며, 향후 개발될 모든 전송 방식 표준을 포함할 수 있다. 또한, 도 1에서 클라우드 스트리밍 서버(110)와 단말 장치(120-1~ 120-N) 사이에 사용되는 네트워크는 단말 장치(120-1~ 120-N)들 상호간에 사용되는 네트워크와 상이한 것일 수도 있고, 동일한 것일 수도 있다.
이와 같은 클라우드 스트리밍 서비스 시스템을 통해 클라우드 스트리밍 서비스를 제공함으로써, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 인코딩할 영역을 최소화함으로써 부하 발생을 감소시킬 수 있고, 단말 장치(120-1~ 120-N)를 통해 서비스를 제공받는 사용자도 수신되는 데이터양이 줄어들기 때문에 서비스 속도를 보장받을 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)에서 디코딩을 수행할 때에 발생하는 부하도 감소시킬 수 있어 단말 장치(120-1~ 120-N)의 성능에 큰 영향을 받지 않고 서비스를 제공받을 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 클라우드 스트리밍 서버의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 클라우드 스트리밍 서버(110)는 픽셀 검출부(210), 바운딩 박스 생성부(220), MBR 생성부(230), 제어부(240) 및 저장부(250)를 포함한다.
픽셀 검출부(210)는 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출한다. 예를 들어, 어플리케이션 실행화면의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하였을 때, 전체 프레임 화면 중 영화 포스터에 해당하는 이미지만 변경되었다고 가정한다면 영화 포스터에 해당하는 픽셀들을 검출할 수 있다. 또한, 영화 포스터와 더불어 영화를 설명하는 정보란에 텍스트가 변경된 경우에도 텍스트에 해당하는 영역의 픽셀들을 검출할 수 있다.
바운딩 박스 생성부(220)는 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성한다.
이미지 클라우드 스트리밍 서비스 시 변화된 이미지에 상응하는 영역을 효율적으로 선택하기 위해서 R*Tree 알고리즘을 사용할 수 있다. R*Tree 알고리즘은 다차원의 공간 데이터를 저장하는 R-Tree 알고리즘에서 최적화된 자료구조로써, R-Tree 알고리즘에 비해 빠른 검색 속도를 제공하지만, 업데이트 속도는 느릴 수 있다. 또한, R*Tree 알고리즘은 R-Tree 알고리즘과 내부 자료 구조체는 모두 동일하며 다만 노드 분리 알고리즘(node split)과 오버 플로(overflow)를 해결하는 방법에는 차이가 있다.
또한, R*Tree 알고리즘과 R-Tree 알고리즘의 가장 큰 차이점으로는 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성할 때 R-Tree 알고리즘은 MBR의 넓이만을 최소화하고자 시도하는 반면에 R*Tree 알고리즘은 MBR 간의 겹침 영역 또한 줄이고자 시도한다.
본 발명과 같이 변화된 영역을 검출하여 캡쳐, 인코딩 및 센딩을 수행하는 과정에서는 겹치는 영역이 적을 수록 효율적인 서비스를 수행할 수 있다. 따라서, R*Tree 알고리즘을 통해 겹침이 최소화되는 변화된 이미지 영역을 검출할 수 있다.
그러나 변화된 이미지 영역에 상응하는 픽셀들을 직접 R*Tree 알고리즘에 적용하는 경우에는 R*Tree 알고리즘의 삽입할 노드의 수가 많아, 프레임 전체를 캡쳐할 때보다 효율적이지 않을 수 있다. 따라서, R*Tree 알고리즘에 삽입시킬 노드의 수를 감소시키기 위해서 검출된 픽셀들을 변화된 영역 별로 모아서, R*Tree 알고리즘의 노드에 적용할 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
이 때, 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하고, 세로로 접해있는 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 바운딩 박스를 생성하는 과정에서도 많은 수의 픽셀들을 처리하는 연산은 비효율적일 수 있다. 따라서, 연속된 픽셀들은 라인으로 연결하나 하나의 라인 스트링으로 인식하여 처리함으로써, 픽셀들을 직접 처리할 때보다 수월하게 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
MBR 생성부(230)는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성한다.
이 때, 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 R*Tree 알고리즘에 적용하여 적어도 하나 이상의 MBR을 생성할 수 있다.
R*Tree 알고리즘을 이용하여 변화된 이미지의 영역을 검출하기 위해, R*Tree 알고리즘의 잎 노드(leaf node)에 적용하기 위해 생성된 바운딩 박스를 이용하여, 바운딩 박스를 포함하는 MBR(Minimum Bounding Rectangle), 즉 최소 경계 사각형을 생성할 수 있다. 이 때, R-Tree 알고리즘과 다르게 R*Tree 알고리즘은 생성된 MBR들의 영역을 최소화하는 것과 동시에 겹치는 영역을 최소로 하는 것을 고려하여 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, 다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성할 수 있다. 예를 들어, R*Tree 알고리즘으로 MBR을 생성하더라도 겹치는 영역을 최소로 하는 것이기 때문에, 하나의 MBR이 다른 MBR을 포함하거나 혹은 MBR 영역의 일부분이 서로 맞닿아 접하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 MBR들을 각각 캡쳐한다면, 다른 MBR에 포함된 MBR은 불필요하게 반복하여 인코딩이 될 수 있고, 서로 맞닿아 있는 MBR들은 한번에 인코딩할 수 있는 이미지를 불필요하게 반으로 나누어 두 번 인코딩하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는 해당하는 MBR들을 모두 포함하도록 하나의 MBR로 합쳐 새로운 상위의 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, 영역이 일부만 겹치거나 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 상이한 경우에는 해당하는 MBR들을 합치지 않고 각각 하나의 MBR로 인식할 수 있다. 예를 들어 두 개의 MBR이 서로 일부만 겹쳐져서 두 개의 MBR을 모두 포함하는 상위 MBR을 생성한다면, 두 개의 MBR에 해당하는 영역이 아닌 부분도 상위 MBR의 영역에 포함될 수 있다. 이 때, 두 개의 MBR이 겹쳐진 모양에 따라 많은 영역이 상위 MBR에 더 포함될 수 있는데, 이는 오히려 인코딩해야 할 픽셀의 수를 늘려서 서버에 오버플로를 발생시키는 원인이 될 수도 있다. 또한, 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 상이한 경우도 MBR이 일부만 겹친 경우와 같이, 더 많은 영역을 포함하는 상위 MBR을 생성할 수 있다. 따라서, 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 실제로 맞닿은 길이에 비해 일정비율 이하일 경우에만 해당 MBR들을 병합 대상 MBR로 인식하고 합칠 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성하고, 병합 대상 MBR들을 MBR 리스트에서 삭제하는 대신 상위 MBR을 MBR 리스트에 추가할 수 있다. 예를 들어, 본 발명과 같이 R*Tree 알고리즘을 이용하여 MBR이 여러 개 생성되는 경우, 캡쳐가 수행될 여러 MBR의 정보를 제공해야 할 수 있다. 이 때, MBR 리스트를 전달함으로써 한 프레임에서 캡쳐될 영역의 정보를 제공할 수 있다. 또한, 다른 MBR을 포함하거나 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿아 접하는 병합 대상 MBR들은 해당 영역을 대신할 상위 MBR이 존재하기 때문에, R*Tree에 의해 MBR이 생성될 때 병합 대상 MBR들을 삭제하고 대신 상위 MBR을 새롭게 추가할 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 고려하여, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 최대 MBR 개수 이하로 조절할 수 있다.
본 발명의 목적은 하나의 프레임 전체에서 변화된 이미지에 해당하는 영역만을 검출하여 클라우드 스트리밍 서비스를 수행함으로써, 클라우드 스트리밍 서버(110)를 효율적으로 사용하는 것이다. 그러나 변화된 이미지에 해당하는 영역이 너무 많은 수로 분할되어 생성되는 경우, 하나의 프레임 전체를 클라우드 스트리밍 서비스하는 것이 더 효율적일 수도 있다.
따라서, 변화된 이미지에 대한 분할 영역의 수, 즉 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 기반으로 캡쳐될 분할 영역의 정보를 제공하는 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
이 때, 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수는 클라우드 스트리밍 서비스를 제공받는 단말에서 동시에 처리 가능한 이미지 개수에 따라 10개로 설정될 수 있다. 또한, 레벨 1 노드는 적어도 3개의 MBR, 즉 최대 MBR 개수의 30%에 해당하는 MBR은 포함되도록 설정될 수 있다.
이 때, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 많은 경우, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수에 상응하도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합쳐서 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다. 또한, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 적은 경우에도, MBR 리스트에 포함된 MBR의 개수를 줄이기 위해 MBR을 합치는 과정을 수행할 수도 있다. 다만, MBR을 합쳤을 때, 변화된 이미지에 상응하지 않는 영역이 많이 포함되어 오히려 클라우드 스트리밍 서비스의 성능을 저하시키는 경우에는 병합을 수행하지 않을 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 합치는 경우, 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합칠 수 있다.
제어부(240)는 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 분할 영역을 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행한다.
이 때, MBR 리스트를 기반으로 MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역과 상위 MBR에 상응하는 영역을 분할 영역으로 인식하고 캡쳐를 수행할 수 있다. 예를 들어, MBR 리스트에 5개의 MBR이 포함되어 있다면, 5개의 MBR에 각각에 상응하는 영역을 모두 캡쳐할 수 있다. 또한, MBR은 직사각형의 형태이기 때문에 각 MBR의 영역에서 꼭지점에 해당하는 픽셀의 위치정보를 통해 MBR에 상응하는 영역의 정보를 제공할 수 있다.
저장부(250)는 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 과정에서 발생되는 다양한 정보를 저장한다.
실시예에 따라, 저장부(250)는 클라우드 스트리밍 서버(110)와 독립적으로 구성되어 클라우드 스트리밍 서비스를 위한 기능을 지원할 수 있다. 이 때, 저장부(250)는 별도의 대용량 스토리지로 동작할 수 있고, 동작 수행을 위한 제어 기능을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성되는 클라우드 스트리밍 서버(110)는 하나 이상의 서버로 구현될 수 있다.
한편, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 메모리가 탑재되어 그 장치 내에서 정보를 저장할 수 있다. 일 구현예의 경우, 메모리는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 일 구현 예에서, 메모리는 휘발성 메모리 유닛일 수 있으며, 다른 구현예의 경우, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛일 수도 있다. 일 구현예의 경우, 저장장치는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 다양한 서로 다른 구현 예에서, 저장장치는 예컨대 하드디스크 장치, 광학디스크 장치, 혹은 어떤 다른 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.
도 3은 프레임에서 변화된 이미지를 한 개의 사각형으로 선택하는 방식을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명에 따라 프레임에서 변화된 이미지를 여러 개의 사각형으로 선택하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기존의 클라우드 스트리밍 서비스에서 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 때에는, 사용자 요청에 따른 어플리케이션 실행화면에서 프레임들을 비교하여 변화가 있는 하나의 프레임을 도 3과 같이 선택할 수 있다.
도 3은 프레임 전체 영역을 변화된 이미지에 상응하는 선택 영역(310)으로 선택하였으나, 실제로 프레임에서 변화된 부분은 도 4의 선택 영역(410, 420, 430, 440, 450)에 해당할 수 있다. 이 때, 도 3의 선택 영역(310)과 도 4의 선택 영역(410, 420, 430, 440, 450)을 비교하면, 실제로 변화되지 않은 영역이 선택 영역(310)에 많이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다.
선택 영역(310)과 같이 변화되지 않은 영역이 많이 포함된 프레임 전체에 대해서 캡쳐, 인코딩 및 센딩에 상응하는 파이프라인 과정을 수행하는 것은 많은 픽셀들에 대해서 파이프라인 과정을 수행해야 하므로 클라우드 스트리밍 서버나 클라이언트 단말에게 불필요한 부하를 발생시킬 수 있다. 따라서, 도 4와 같이 변화된 부분만을 선택 영역(410, 420, 430, 440, 450)으로 선택하여 파이프라인 과정을 수행함으로써, 보다 효율적인 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
도 5는 여러 개의 바운딩 박스를 각각 R-Tree 알고리즘과 R*Tree 알고리즘을 이용하여 분할하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 프레임상에서 변화된 이미지에 상응하는 영역의 픽셀들을 검출하고, 각 픽셀들을 라인 스트링으로 변환하여 바운딩 박스 생성 단계(510)를 수행한 것을 알 수 있다. 이와 같은 바운딩 박스는 프레임의 변화에 따라 매우 다양한 개수로 생성될 수 있다.
이 때, 생성된 바운딩 박스들을 R-Tree의 잎 노드(leaf node)에 삽입하여 도 5와 같이 R-Tree 알고리즘을 통한 MBR 생성 단계(520)를 수행할 수 있다.
R-Tree 알고리즘은 MBR의 면적이 최소화되도록 MBR을 생성하기 때문에 MBR의 영역이 서로 겹치는 현상이 많이 발생할 수 있다. 도 5에서도 확인할 수 있듯이, R-Tree 알고리즘을 통해 MBR(521)과 MBR(522)가 생성되었지만 두 MBR이 겹치는 부분이 발생하였다. 만약 MBR(521)과 MBR(522)를 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩을 수행한다면, 두 MBR이 겹치는 영역에 대해서는 두 번의 캡쳐 및 인코딩을 수행하기 때문에 불필요하게 더 많은 부하가 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하고자 R*Tree 알고리즘을 통한 MBR 생성 단계(530)를 수행함으로써, 영역의 겹침은 최소화하면서 생성되는 MBR의 영역도 최소화하는 MBR(531, 532)을 생성할 수 있다. MBR(531, 532)은 서로 겹치는 영역이 존재하지 않기 때문에 캡쳐, 인코딩 및 센딩을 수행하는 영역이 줄어들었고, 보다 효율적으로 변화된 이미지를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 MBR 생성 과정을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 MBR 생성 과정은 먼저 사용자 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면에서 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 영역의 픽셀들을 검출할 수 있다.
이 후, 검출된 픽셀들을 기반으로 라인 스트링 변환 및 바운딩 박스 생성 단계(610)를 수행할 수 있다. 이 때, 검출된 픽셀들을 바운딩 박스로 생성함으로써, R*Tree 알고리즘에 삽입될 노드의 개수를 감소시켜 R*Tree 알고리즘의 연산량을 현저히 감소시킬 수 있다.
이 후, 생성된 바운딩 박스를 R*Tree 알고리즘의 잎 노드(leaf node)에 삽입시켜 R*Tree 알고리즘을 통한 MBR 생성 단계(620)를 수행할 수 있다. 이 때, 도 6과 같이 R1 바운딩 박스와 R2 바운딩 박스를 포함하는 MBR(621), R6 바운딩 박스와 R7 바운딩 박스를 포함하는 MBR(622) 및 R3 바운딩 박스, R4 바운딩 박스 및 R5 바운딩 박스를 포함하는 MBR(623)이 생성될 수 있다. 이 때, MBR(621, 622, 623)은 서로의 영역 겹침을 최소화하면서 MBR의 영역의 크기도 최소화하여 생성될 수 있다.
이 때, MBR(622)과 MBR(623)의 경우에는 두 개의 영역이 붙어 있음에도 불구하고, 클라우드 스트리밍 서비스 시 MBR(622)과 MBR(623)을 각각 캡쳐 및 인코딩하여 비효율적인 처리가 수행될 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 방지하기 위해 상위 MBR 생성 단계(630)를 통해 MBR(622)와 MBR(623)을 합쳐서 MBR(624)를 생성할 수 있다. 물론 MBR(622)과 MBR(623)의 영역을 합친 크기보다 MBR(623)의 영역의 크기가 더 크지만, 두 번의 캡쳐 및 인코딩을 수행하는 것보다는 효율적인 방법일 수 있다.
만약, MBR(622)과 MBR(623)이 서로 접한 면에서 맞닿은 면의 길이에 비해 두 MBR의 맞닿은 면의 길이 차이가 더 큰 경우에는 두 MBR을 합치지 않고 각각의 MBR로 유지하여 캡쳐 및 인코딩을 수행할 수도 있다. 맞닿은 면의 길이 차이가 큰 경우에는 오히려 MBR을 합쳤을 때, 변화되지 않은 이미지에 해당하는 영역이 너무 많이 포함될 수도 있다. 따라서, 맞닿은 면의 길이와 맞닿은 면의 길이 차이를 비교하여 일정한 비율 이하로 차이가 날 때에만 MBR을 합칠 수 있다.
또한, 이와 같은 상위 MBR 생성 단계(630)는 겹치거나 접한 MBR이 존재하지 않더라도, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 R*Tree 알고리즘의 기설정된 레벨 1 노드의 개수보다 많은 경우에 수행될 수도 있다. 이 때에는 합쳐서 생성된 MBR의 영역의 크기가 최소화 될 수 있도록 MBR을 합칠 수 있다.
또한, 상위 MBR 생성 단계(630)는 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 적은 경우에도, MBR 리스트에 포함된 MBR의 개수를 줄이기 위해 수행할 수도 있다. 다만, MBR을 합쳐 상위 MBR을 생성하였을 때, 변화된 이미지에 상응하지 않는 영역이 많이 포함되어 오히려 클라우드 스트리밍 서비스의 성능을 저하시키는 경우에는 병합을 수행하지 않을 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따라 생성된 MBR의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 생성된 MBR들을 서로 합쳤을 때, MBR들이 만나는 경우의 수에 따라 MBR을 합치는 것이 효율적인지 여부를 알 수 있다.
도 7a는 MBR(712)과 MBR(714)을 합쳤을 경우를 나타낼 수 있다. 이 때, MBR(712)과 MBR(714)는 일부가 겹치는 경우로, MBR(712)과 MBR(714)를 합쳤을 때 오히려 늘어나는 영역(710)이 많이 발생하는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 일부가 겹치는 MBR을 하나의 MBR로 합쳤을 때에는 늘어나는 영역(710)으로 인해 오히려 인코딩해야 할 픽셀이 늘어나게 되고, 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는데에 비효율적일 수 있다. 따라서, 이와 같이 일부가 겹치는 MBR에 대해서는 서로 합치지 않고 각각의 MBR에 대해서 인코딩을 수행할 수 있다.
도 7b는 MBR(722)이 MBR(724)을 포함하는 경우를 나타낼 수 있다. 이 때, MBR(722)만을 인코딩하면 MBR(724)에 해당하는 영역도 인코딩이 수행되기 때문에, 이와 같이 하나의 MBR이 다른 MBR을 포함하는 경우에는 다른 MBR을 포함하는 MBR(722)에 상응하게 MBR을 합쳐서 인코딩을 수행할 수 있다.
도 7c는 MBR(730)의 일부분이 다른 MBR(732, 734, 736, 738)과 맞닿아 접한 경우를 나타낼 수 있다. 이 때, MBR(730)과 MBR(732)를 예로 들어 설명하면, MBR(730)과 MBR(732)를 각각 인코딩하는 경우와 MBR(730)과 MBR(732)를 합쳐서 하나의 MBR로 생성하고 인코딩하는 경우를 비교하였을 때, 두 경우 모두 동일한 영역을 인코딩할 수 있다. 따라서, MBR(730)과 MBR(732)처럼 맞닿은 면의 길이가 동일한 경우에는 두 번의 인코딩 횟수를 한번으로 줄이기 위해 하나의 MBR로 합쳐서 상위 MBR을 생성하고, 상위 MBR에 대해서 한번만 인코딩을 수행할 수 있다.
도 7d는 도 7c와 같이 MBR(742)의 일부분이 다른 MBR(744)과 맞닿아 접한 경우를 나타내고 있으나, 늘어나는 영역(740)이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 7d는 도 7c와 다르게 MBR(742)와 MBR(744)이 맞닿은 면의 길이가 동일하지 않은 것을 알 수 있다. 이로 인해서 MBR(742)과 MBR(744)을 합쳤을 때, 늘어나는 영역(740)이 많이 발생하는 것을 알 수 있고, 이는 인코딩 시 클라우드 스트리밍 서버에 불필요한 부하를 발생시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 도 7d와 같이 맞닿은 면의 길이 차이가 큰 경우에는 그 길이 차이를 고려하여 두 MBR을 합치지 않고 각각 인코딩할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따라 변화된 이미지를 캡쳐하는 일 예를 나타내내 도면이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 영화를 제공하는 셋탑박스의 화면변화에 따라 변화된 이미지를 각각의 MBR로 캡쳐한 것을 확인할 수 있다.
도 8a와 같이 사용자가 영화(810)를 선택한 화면에서 도 8b와 같이 영화(820)를 선택한 화면으로 화면이 변화된 경우, 도 8c와 같이 변화된 이미지(831~836)를 MBR로 생성하여 캡쳐할 수 있다.
이 때, 영화 포스터에 해당하는 이미지와 텍스트로 나타난 영화 이름, 별점정보, 페이지 정보 및 요금 정보 등을 포함해서 변화된 이미지(831~836)가 모두 캡쳐된 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 사용자 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출한다(S910). 예를 들어, 어플리케이션 실행화면의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하였을 때, 전체 프레임 화면 중 영화 포스터에 해당하는 이미지만 변경되었다고 가정한다면 영화 포스터에 해당하는 픽셀들을 검출할 수 있다. 또한, 영화 포스터와 더불어 영화를 설명하는 정보란에 텍스트가 변경된 경우에도 텍스트에 해당하는 영역의 픽셀들을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성한다(S920).
이미지 클라우드 스트리밍 서비스 시 변화된 이미지에 상응하는 영역을 효율적으로 선택하기 위해서 R*Tree 알고리즘을 사용할 수 있다. R*Tree 알고리즘은 다차원의 공간 데이터를 저장하는 R-Tree 알고리즘에서 최적화된 자료구조로써, R-Tree 알고리즘에 비해 빠른 검색 속도를 제공하지만, 업데이트 속도는 느릴 수 있다. 또한, R*Tree 알고리즘은 R-Tree 알고리즘과 내부 자료 구조체는 모두 동일하며 다만 노드 분리 알고리즘(node split)과 오버 플로(overflow)를 해결하는 방법에는 차이가 있다.
또한, R*Tree 알고리즘과 R-Tree 알고리즘의 가장 큰 차이점으로는 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성할 때 R-Tree 알고리즘은 MBR의 넓이만을 최소화하고자 시도하는 반면에 R*Tree 알고리즘은 MBR 간의 겹침 영역 또한 줄이고자 시도한다.
본 발명과 같이 변화된 영역을 검출하여 캡쳐, 인코딩 및 센딩을 수행하는 과정에서는 겹치는 영역이 적을 수록 효율적인 서비스를 수행할 수 있다. 따라서, R*Tree 알고리즘을 통해 겹침이 최소화되는 변화된 이미지 영역을 검출할 수 있다.
그러나 변화된 이미지 영역에 상응하는 픽셀들을 직접 R*Tree 알고리즘에 적용하는 경우에는 R*Tree 알고리즘의 삽입할 노드의 수가 많아, 프레임 전체를 캡쳐할 때보다 효율적이지 않을 수 있다. 따라서, R*Tree 알고리즘에 삽입시킬 노드의 수를 감소시키기 위해서 검출된 픽셀들을 변화된 영역 별로 모아서, R*Tree 알고리즘의 노드에 적용할 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
이 때, 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하고, 세로로 접해있는 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 바운딩 박스를 생성하는 과정에서도 많은 수의 픽셀들을 처리하는 연산은 비효율적일 수 있다. 따라서, 연속된 픽셀들은 라인으로 연결하나 하나의 라인 스트링으로 인식하여 처리함으로써, 픽셀들을 직접 처리할 때보다 수월하게 바운딩 박스를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성한다(S930).
이 때, 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 R*Tree 알고리즘에 적용하여 적어도 하나 이상의 MBR을 생성할 수 있다.
R*Tree 알고리즘을 이용하여 변화된 이미지의 영역을 검출하기 위해, R*Tree 알고리즘의 잎 노드(leaf node)에 적용하기 위해 생성된 바운딩 박스를 이용하여, 바운딩 박스를 포함하는 MBR(Minimum Bounding Rectangle), 즉 최소 경계 사각형을 생성할 수 있다. 이 때, R-Tree 알고리즘과 다르게 R*Tree 알고리즘은 생성된 MBR들의 영역을 최소화하는 것과 동시에 겹치는 영역을 최소로 하는 것을 고려하여 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, 다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성할 수 있다. 예를 들어, R*Tree 알고리즘으로 MBR을 생성하더라도 겹치는 영역을 최소로 하는 것이기 때문에, 하나의 MBR이 다른 MBR을 포함하거나 혹은 MBR 영역의 일부분이 서로 맞닿아 접하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 MBR들을 각각 캡쳐한다면, 다른 MBR에 포함된 MBR은 불필요하게 반복하여 인코딩이 될 수 있고, 서로 맞닿아 있는 MBR들은 한번에 인코딩할 수 있는 이미지를 불필요하게 반으로 나누어 두 번 인코딩하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는 해당하는 MBR들을 모두 포함하도록 하나의 MBR로 합쳐 새로운 상위의 MBR을 생성할 수 있다.
이 때, 영역이 일부만 겹치거나 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 상이한 경우에는 해당하는 MBR들을 합치지 않고 각각 하나의 MBR로 인식할 수 있다. 예를 들어 두 개의 MBR이 서로 일부만 겹쳐져서 두 개의 MBR을 모두 포함하는 상위 MBR을 생성한다면, 두 개의 MBR에 해당하는 영역이 아닌 부분도 상위 MBR의 영역에 포함될 수 있다. 이 때, 두 개의 MBR이 겹쳐진 모양에 따라 많은 영역이 상위 MBR에 더 포함될 수 있는데, 이는 오히려 인코딩해야 할 픽셀의 수를 늘려서 서버에 오버플로를 발생시키는 원인이 될 수도 있다. 또한, 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 상이한 경우도 MBR이 일부만 겹친 경우와 같이, 더 많은 영역을 포함하는 상위 MBR을 생성할 수 있다. 따라서, 서로 맞닿아 접한 면의 길이가 실제로 맞닿은 길이에 비해 일정비율 이하일 경우에만 해당 MBR들을 병합 대상 MBR로 인식하고 합칠 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성하고, 병합 대상 MBR들을 MBR 리스트에서 삭제하는 대신 상위 MBR을 MBR 리스트에 추가할 수 있다. 예를 들어, 본 발명과 같이 R*Tree 알고리즘을 이용하여 MBR이 여러 개 생성되는 경우, 캡쳐가 수행될 여러 MBR의 정보를 제공해야 할 수 있다. 이 때, MBR 리스트를 전달함으로써 한 프레임에서 캡쳐될 영역의 정보를 제공할 수 있다. 또한, 다른 MBR을 포함하거나 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿아 접하는 병합 대상 MBR들은 해당 영역을 대신할 상위 MBR이 존재하기 때문에, R*Tree에 의해 MBR이 생성될 때 병합 대상 MBR들을 삭제하고 대신 상위 MBR을 새롭게 추가할 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 고려하여, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 최대 MBR 개수 이하로 조절할 수 있다.
본 발명의 목적은 하나의 프레임 전체에서 변화된 이미지에 해당하는 영역만을 검출하여 클라우드 스트리밍 서비스를 수행함으로써, 클라우드 스트리밍 서버를 효율적으로 사용하는 것이다. 그러나 변화된 이미지에 해당하는 영역이 너무 많은 수로 분할되어 생성되는 경우, 하나의 프레임 전체를 클라우드 스트리밍 서비스하는 것이 더 효율적일 수도 있다.
따라서, 변화된 이미지에 대한 분할 영역의 수, 즉 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수를 기반으로 캡쳐될 분할 영역의 정보를 제공하는 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
이 때, 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수는 클라우드 스트리밍 서비스를 제공받는 단말에서 동시에 처리 가능한 이미지 개수에 따라 10개로 설정될 수 있다. 또한, 레벨 1 노드는 적어도 3개의 MBR, 즉 최대 MBR 개수의 30%에 해당하는 MBR은 포함되도록 설정될 수 있다.
이 때, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 많은 경우, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수에 상응하도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합쳐서 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다.
또한, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 적은 경우에도, MBR 리스트에 포함된 MBR의 개수를 줄이기 위해 MBR을 합치는 과정을 수행할 수도 있다. 다만, MBR을 합쳤을 때, 변화된 이미지에 상응하지 않는 영역이 많이 포함되어 오히려 클라우드 스트리밍 서비스의 성능을 저하시키는 경우에는 병합을 수행하지 않을 수 있다.
이 때, 적어도 하나 이상의 MBR을 합치는 경우, 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 적어도 하나 이상의 MBR을 합칠 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 MBR의 각각의 거리를 계산하고, 거리가 가장 가까운 MBR을 선택하여 합칠 수 있다. 또한, 이와 같이 합쳐진 MBR은 MBR 리스트에서 삭제하고, 대신 합쳐진 새로운 MBR을 MBR 리스트에 등록하여 캡쳐가 수행되게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 분할 영역을 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행한다(S940).
이 때, MBR 리스트를 기반으로 MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역과 상위 MBR에 상응하는 영역을 분할 영역으로 인식하고 캡쳐를 수행할 수 있다. 예를 들어, MBR 리스트에 5개의 MBR이 포함되어 있다면, 5개의 MBR에 각각에 상응하는 영역을 모두 캡쳐할 수 있다. 또한, MBR은 직사각형의 형태이기 때문에 각 MBR의 영역에서 꼭지점에 해당하는 픽셀의 위치정보를 통해 MBR에 상응하는 영역의 정보를 제공할 수 있다.
또한, 도 9에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 과정에서 발생되는 다양한 정보를 저장부에 저장한다.
실시예에 따라, 저장부는 클라우드 스트리밍 서버와 독립적으로 구성되어 클라우드 스트리밍 서비스를 위한 기능을 지원할 수 있다. 이 때, 저장부는 별도의 대용량 스토리지로 동작할 수 있고, 동작 수행을 위한 제어 기능을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 사용자 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면을 수신한다(S1010). 예를 들어, 사용자가 단말이나 셋탑박스를 통해 특정 어플리케이션에 대한 입력을 수행하면, 입력에 따라 어플리케이션 서버에서 어플리케이션이 실행될 수 있다. 이 때, 실행된 어플리케이션의 결과화면을 클라우드 스트리밍 서버에서 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 어플리케이션 실행화면의 각 프레임들을 비교하여, 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출한다(S1020). 예를 들어, 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하였을 때, 영화 포스터에 해당하는 이미지만 변경된 경우, 포스터 영역에 상응하는 픽셀들을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 검출된 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)으로 변환하여 생성한다(S1030). 이 때, 변화된 이미지 영역에 상응하게 검출된 픽셀들을 직접 R*Tree 알고리즘에 적용한다면, R*Tree 알고리즘 노드의 수가 너무 많아질 수 있기 때문에, 변화된 이미지가 포함된 프레임 전체를 인코딩하는 것보다 MBR을 생성하기 위해 R*Tree 알고리즘을 연산하는 과정이 더 비효율적일 수도 있다. 따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서라도 복수의 픽셀들을 라인 스트링으로 변환하여 다음 과정을 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 세로로 접해있는 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성한다(S1040). 예를 들면, 바운딩 박스는 R*Tree의 노드에 삽입될 픽셀의 최종 형태일 수 있다. R*Tree 알고리즘의 연산량을 감소시키기 위해 검출된 픽셀 수에 상응하는 연산량을 감소시키기 위해 복수의 픽셀들을 라인 스트링으로, 복수의 라인 스트링을 바운딩 박스로 생성하여 노드에 적용시킬 수 있다. 이와 같이 MBR을 생성하기 위한 R*Tree 알고리즘의 연산량을 감소시킬수록 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스의 효율은 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 R*Tree 알고리즘의 잎 노드(leaf node)에 바운딩 박스를 적용 및 삽입하여 적어도 하나 이상의 MBR(minimum Bounding Rectangle)을 생성한다(S1050). 이 때, 생성한 적어도 하나 이상의 MBR을 포함하는 MBR 리스트를 생성할 수 있다. 또한, MBR 리스트는 클라우드 스트리밍 서버의 캡쳐단에서 캡쳐된 MBR들의 정보를 필요로 할 때 사용될 수 있다. 즉, 캡쳐를 수행하는 단계에서 MBR 리스트에 포함되어 있는 적어도 하나 이상의 MBR 및 적어도 하나 이상의 상위 MBR의 해당하는 모든 분할 영역을 캡쳐하여 인코딩을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 생성된 적어도 하나 이상의 MBR 중 병합 대상 MBR들이 존재하는지 여부를 판단한다(S1055). 이 때, 병합 대상 MBR들은 다른 MBR을 포함하는 MBR 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR에 상응할 수 있다. 또한, 다른 MBR과 일부만 겹치는 MBR 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿아 있지만, 맞닿은 면의 길이 차이가 일정 비율 이상인 MBR은 병합 대상 MBR에 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 영역이 서로 겹치거나 접하는 MBR들이 있을 때, 두 MBR을 합쳐 하나의 MBR을 생성하여 캡쳐 및 인코딩한다고 가정하였을 경우, 클라우드 스트리밍 서버에서 보다 효율적으로 처리할 수 있는 경우만을 병합 대상 MBR로 인식하여 병합할 수 있다.
단계(S1055)의 판단결과 존재한다면, 병합 대상 MBR들을 합쳐 상위 MBR을 생성한다(S1060). 이 때, 병합 대상 MBR들은 MBR 리스트에서 삭제하고, 상위 MBR을 MBR 리스트에 추가할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 스트리밍 서버의 캡쳐단에서 캡쳐를 수행할 때 MBR 리스트를 참고로 하여 캡쳐할 분할 영역들의 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 병합 대상 MBR들도 MBR 리스트에 그대로 포함되어 있다면, 병합 대상 MBR들과 상위 MBR에 상응하는 영역이 반복하여 캡쳐될 수 있기 때문에, 이와 같은 문제점을 방지하기 위해 합쳐진 병합 대상 MBR들을 리스트에서 삭제하고 상위 MBR은 리스트에 추가할 수 있다.
단계(S1055)의 판단결과 존재하지 않는다면, MBR 리스트에 포함된 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 영역 및 MBR 리스트에 포함된 상위 MBR에 상응하는 영역을 분할영역으로 인식하고 캡쳐 및 스틸 이미지 인코딩을 수행한다(S1070).
또한, 도 10에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 캡쳐를 수행하기 전에 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 R*Tree 알고리즘에서 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수보다 많은지 여부를 판단할 수 있다.
이 때, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수보다 많다면, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 레벨 1 노드가 포함할 수 있는 최대 MBR 개수에 상응하도록 MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수를 조절할 수 있다. 예를 들어, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR들을 서로 합쳐서 개수를 조절하되, 캡쳐단에서 캡쳐를 수행할 분할 영역의 크기가 최소화 되도록 MBR들을 합칠 수 있다.
또한, MBR 리스트에 포함된 모든 MBR의 개수가 최대 MBR 개수보다 적은 경우에도, MBR 리스트에 포함된 MBR의 개수를 줄이기 위해 MBR을 합치는 과정을 수행할 수도 있다. 다만, MBR을 합쳤을 때, 변화된 이미지에 상응하지 않는 영역이 많이 포함되어 오히려 클라우드 스트리밍 서비스의 성능을 저하시키는 경우에는 병합을 수행하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 스틸 이미지 인코딩된 분할 영역을 사용자의 단말로 전송하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공한다(S1080). 이 때, 사용자의 단말에서는 인코딩된 분할 영역을 수신하여 디코딩하고, 디코딩된 분할 영역에 상응하는 이미지를 프레임에 적용함으로써 변화된 이미지가 적용된 화면을 제공받을 수 있다. 따라서, 클라우드 스트리밍 서버가 전송하는 인코딩된 분할 영역의 데이터 크기가 작을 수록 사용자 단말로 데이터가 전송되는 속도도 빠를 수 있으며, 사용자 단말에서 데이터를 디코딩할 때에도 시간을 단축할 수 있어 사용자에게 원활한 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 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 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명에 의하면 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하고, 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성하고, 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하고, 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 분할 영역을 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 수 있다. 나아가, 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 이미지의 영역을 최소화하여 서비스함으로써 클라우드 스트리밍 서버에서 발생하는 부하를 감소시킬 수 있고, 서버의 하드웨어 업그레이드를 위한 비용을 소비하지 않고도 서버에 동시에 접속할 수 있는 사용자의 수를 상승시킬 수 있어 클라우드 스트리밍 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있다.
110: 클라우드 스트리밍 서버 120-1~ 120-N: 단말 장치
130: 네트워크 210: 픽셀 검출부
220: 바운딩 박스 생성부 230: MBR 생성부
240: 제어부 250: 저장부
310, 410, 420, 430, 440, 450: 선택 영역
510: 바운딩 박스 생성 단계
520: R-Tree 알고리즘을 통한 MBR 생성 단계
521,522,531,532,621~623,712,714,722,724,730~738,742,744 : MBR
530, 620: R*Tree 알고리즘을 통한 MBR 생성 단계
610: 라인 스트링 변환 및 바운딩 박스 생성 단계
630: 상위 MBR 생성 단계 624: 상위 MBR
710, 740: 늘어나는 영역 810, 820: 영화
831~ 836: 변화된 이미지

Claims (14)

  1. 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하는 픽셀 검출부;
    상기 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 바운딩 박스 생성부;
    상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성하는 MBR 생성부; 및
    상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 MBR 생성부는
    생성된 MBR들의 영역을 최소화하는 것과 동시에 겹치는 영역을 최소로 하는 R*Tree 알고리즘에 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 적용하여 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바운딩 박스 생성부는
    상기 픽셀들 중 가로로 연속된 적어도 하나 이상의 픽셀을 라인으로 연결하여 적어도 하나 이상의 라인 스트링(Line String)을 생성하고, 세로로 접해있는 상기 적어도 하나 이상의 라인 스트링을 포함하는 직사각형의 형태로 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 MBR 생성부는
    다른 MBR을 포함하는 MBR이 존재하는 경우 및 다른 MBR과 일부가 서로 맞닿은 MBR이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상응하는 병합 대상 MBR들을 합쳐서 상위 MBR을 생성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하는 단계;
    상기 변화된 이미지에 상응하는 영역을 각각 분할하여 선택할 수 있도록 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고, 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 생성하는 단계; 및
    상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하는 단계는
    생성된 MBR들의 영역을 최소화하는 것과 동시에 겹치는 영역을 최소로 하는 R*Tree 알고리즘에 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 적용하여 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하는 것을 특징으로 하는 변화 영역의 분할을 이용한 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 사용자의 요청에 상응하는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 이미지에 상응하는 픽셀들을 검출하고, 상기 픽셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 생성하고, 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 포함하고 서로 겹치는 영역을 최소로 하는 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하여, 상기 사용자의 단말에서 상기 어플리케이션 실행화면을 생성할 수 있도록 상기 적어도 하나 이상의 MBR에 상응하는 분할 영역을 캡쳐하여 스틸 이미지 인코딩하고, 스틸 이미지 인코딩된 상기 분할 영역을 상기 단말로 전송하여 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하는 클라우드 스트리밍 서버; 및
    상기 클라우드 스트리밍 서버로부터 상기 스틸 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스에 상응하는 상기 어플리케이션 실행화면을 수신하는 단말
    을 포함하고,
    상기 클라우드 스트리밍 서버는
    생성된 MBR들의 영역을 최소화하는 것과 동시에 겹치는 영역을 최소로 하는 R*Tree 알고리즘에 상기 적어도 하나 이상의 바운딩 박스를 적용하여 상기 적어도 하나 이상의 MBR을 생성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서비스 시스템.
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