KR102313528B1 - 클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 사용자 요청에 따라 수신된 어플리케이션 실행화면에서 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩하고, 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 산출된 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩하여 단말로 추가 전송하는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다. 화질과 속도가 보장되는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는 것이 가능하다.

Description

클라우드 스트리밍 서비스 시스템, 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치{SYSTEM FOR CLOUD STREAMING SERVICE, METHOD OF IMAGE CLOUD STREAMING SERVICE BASED ON DEGRADATION OF IMAGE QUALITY AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 높은 압축률로 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도에 따라 추가로 고화질의 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 제공할 수 있는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스 기술에 관한 것이다.
인터넷의 급속한 발달은 개인의 통신 속도를 급격히 향상시키는 결과를 가져왔으며, 이러한 통신 속도의 향상은 원격지에 위치한 컴퓨터에 접속하여 대용량의 데이터를 다운로드 또는 업로드 하거나, 원격지 컴퓨터 제어 프로그램을 사용하여 마치 원격지 컴퓨터에 로컬 로그인한 것과 같이 원격지 컴퓨터를 이용할 수 있는 환경을 제공하고 있다.
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 적용되었다. 그러나 메뉴 디스플레이와 같이 정적인 화면을 서비스 하는 경우에도 불필요하게 화면 전체를 캡처하고 비디오 코덱을 이용하여 동작하게 되어 시스템 전체적으로 비효율적인 측면이 존재하였다.
따라서, 이와 같이 정적인 이미지를 캡처하여 압축률이 높은 스틸 이미지 인코딩으로 서비스를 수행하되, 화질 저하가 큰 고화질 이미지에 대해서는 추가로 고화질 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써 반응 속도를 유지하면서도 큰 화질 저하가 발생하지 않는 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, 단말을 통한 사용자의 키 입력에 대해서 기본적으로 압축률이 높은 스틸 이미지 인코더를 사용하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공함으로써 사용자 요청에 따른 서비스의 반응 속도를 향상시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 고화질의 서비스가 요구되는 경우에는 고화질 인코더를 이용하여 추가로 이미지를 제공함으로써 빠른 반응속도와 더불어 고화질의 서비스를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 기본적으로 8bit PNG 인코더를 사용함으로써 산출할 수 있는 화질 저하도를 이용하여 일정 수준의 화질을 유지할 수 있는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 사용자 단말에서 프레임의 변화된 이미지만을 렌더링하여 디스플레이 하도록 함으로써 사용자 단말의 성능이 낮더라도 클라우드 스트리밍 서비스를 원활하게 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클라우드 스트리밍 서버는, 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 상기 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩하는 제1 스틸 이미지 인코딩부; 상기 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하는 화질 저하도 산출부; 상기 화질 저하도를 고려하여, 상기 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하는 추가 인코딩 여부 판단부; 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 상기 캡처된 이미지를 상기 2차 스틸 이미지 인코딩하는 제2 스틸 이미지 인코딩부; 및 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 상기 단말로 추가 전송하는 센딩부를 포함한다.
이 때, 추가 인코딩 여부 판단부는 상기 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 상기 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
이 때, 화질 저하도 산출부는 상기 캡처된 이미지와 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 상기 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 상기 화질 저하도를 산출할 수 있다.
이 때, 화질 저하도 산출부는 상기 1차 스틸 이미지 인코딩 수행 시 생성되는 팔렛트를 이용하여 상기 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다.
이 때, 추가 인코딩 여부 판단부는 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 상기 사용자의 추가 입력에 따른 상기 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 스틸 이미지 인코딩부는 상기 어플리케이션 실행화면에 상응하는 프레임들 중 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화된 영역을 상기 이미지로 캡처할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은, 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 상기 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩하는 단계; 상기 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하고, 상기 화질 저하도를 고려하여 상기 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하는 단계; 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 상기 캡처된 이미지를 상기 2차 스틸 이미지 인코딩하는 단계; 및 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 상기 단말로 추가 전송하는 단계를 포함한다.
이 때, 판별하는 단계는 상기 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 상기 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, 제1 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
이 때, 판별하는 단계는 상기 캡처된 이미지와 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 상기 화질 저하도를 산출할 수 있다.
이 때, 획득하는 단계는 상기 1차 스틸 이미지 인코딩 수행 시 생성되는 팔렛트를 이용하여 상기 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다.
이 때, 판별하는 단계는 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 상기 사용자의 추가 입력에 따른 상기 어플리케이션 실행화면의 업데이트 발생여부를 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩하는 단계는 상기 어플리케이션 실행화면에 상응하는 프레임들 중 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화된 영역을 상기 이미지로 캡처할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로써, 상술한 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
본 발명에 따르면, 단말을 통한 사용자의 키 입력에 대해서 기본적으로 압축률이 높은 스틸 이미지 인코더를 사용하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공함으로써 사용자 요청에 따른 서비스의 반응 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 고화질의 서비스가 요구되는 경우에는 고화질 인코더를 이용하여 추가로 이미지를 제공함으로써 빠른 반응속도와 더불어 고화질의 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기본적으로 8bit PNG 인코더를 사용함으로써 산출할 수 있는 화질 저하도를 이용하여 일정 수준의 화질을 유지할 수 있는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자 단말에서 프레임의 변화된 이미지만을 렌더링하여 디스플레이 하기 때문에, 사용자 단말의 성능이 낮더라도 클라우드 스트리밍 서비스를 원활하게 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 본 발명에 따른 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 프레임을 비교하여 캡처될 이미지를 검출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 8bit PNG 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 6은 8bit PNG 방식에서 생성하는 컬러 인덱스의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 PNG32bit 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 8은 JPEG 인코딩 및 JPEG 디코딩 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 과정 서비스를 나타낸 도면이다.
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 사용자 요청에 따라 수신된 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩한다.
이 때, 어플리케이션 실행화면에 상응하는 프레임들 중 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화된 영역을 이미지로 캡처할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출한다.
이 때, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 화질 저하도를 산출할 수 있다. 이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩 수행 시 생성되는 팔렛트를 이용하여 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 화질 저하도를 고려하여, 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별한다.
이 때, 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행하고, 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 사용자의 추가 입력에 따른 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩한다.
또한, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말 장치(120-1~ 120-N)로 전송하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말 장치(120-1~ 120-N)로 추가 전송하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공한다.
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 업로드 하거나 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 업로드 하거나 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 업로드 할 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 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공함으로써, 클라우드 스트리밍 서버(110)는 이미지의 화질에 관계없이 빠른 속도의 서비스를 제공할 수 있고, 화질이 높은 이미지에 대해서도 화질의 열화 없이 서비스를 제공할 수 있으므로 효과적인 시스템 운용이 가능할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)에서도 사용자에게 어플리케이션 실행화면을 제공하기 위한 렌더링을 수행할 때 부하가 감소하여 보다 빠르게 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또한, 단말 장치(120-1~ 120-N)의 성능에 큰 영향을 받지 않고 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 클라우드 스트리밍 서버의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 클라우드 스트리밍 서버는 통신부(210), 제1 스틸 이미지 인코딩부(220), 화질 저하도 산출부(230), 추가 인코딩 여부 판단부(240), 제2 스틸 이미지 인코딩부(250), 센딩부(260) 및 저장부(270)를 포함한다.
통신부(210)는 도 1에 도시된 네트워크와 같은 통신망을 통해 다수의 단말들과 관련된 정보를 송수신하는 역할을 한다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 통신부(210)는 클라우드 스트리밍 서비스에 대한 요청을 단말로부터 수신하고, 단말이 요청한 클라우드 스트리밍 서비스에 상응하는 어플리케이션의 실행화면을 단말로 제공할 수 있다.
이 때, 단말이 요청한 클라우드 스트리밍 서비스에 대해서 클라우드 스트리밍 서버로부터 어플리케이션 실행화면을 수신할 수 있다.
제1 스틸 이미지 인코딩부(220)는 사용자 요청에 따라 수신된 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩한다.
비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법은 어플리케이션이 동작하는 화면에 상응하는 모든 프레임을 캡처하여 인코딩을 수행할 수 있다. 그러나 어플리케이션이 동작하는 화면 상에서 프레임간 변화가 크지 않은 경우에는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 기법과 같이 이전 프레임과 비교하여 변화된 프레임의 변화 영역만을 캡처하여 스틸 이미지 인코딩을 수행하고, 사용자의 단말 장치에 디스플레이 할 때 변화 영역을 제외한 부분은 동일하게 보여주고 변화 영역만 변화를 주는 방식으로 디스플레이 할 수 있다.
이 때, 어플리케이션 실행화면에 상응하는 프레임들 중 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화된 영역을 이미지로 캡처할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하였을 때 현재 프레임이 이전 프레임과 비교하여 변화가 있다면, 현재 프레임의 화면 영역 중 변화된 영역을 이미지로 캡처할 수 있다. 또한, 캡처되는 이미지는 사용자의 단말에서 입력되는 입력신호에 따라 그 사이즈나 성질이 다양할 수 있다.
또한, 프레임들 중 프레임간의 변화가 적은 구간들을 검출하고, 프레임간의 변화가 적은 구간에서 이미지를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 프레임간의 변화가 많은 구간은 캡처할 이미지의 수가 많아 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는 것이 비효율적일 수 있다. 따라서, 이와 같이 변화가 많은 구간은 비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법을 통해 서비스를 수행하고, 프레임간 변화가 적은 구간에서만 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하기 위해 변화된 영역의 이미지를 캡처할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
클라우드 스트리밍 서버(110)에서 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 위해 이미지를 스틸 이미지 인코딩 할 때에는, 인코딩 시 클라우드 스트리밍 서버(110)에서 발생하는 부하량, 서비스 속도, 이미지의 화질 또는 인코딩된 이미지를 수신하여 렌더링하는 단말의 성능 등을 고려하여 인코딩 방식을 결정할 수 있다.
이 때, 본 발명에 따른 1차 스틸 이미지 인코딩은 기본적으로 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스의 속도를 향상시킬 수 있도록 압축률이 높고 부하가 적게 발생하는 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행할 수 있다. 따라서, 이미지의 화질이 저하될 수 있으나, 사용자 요청에 의한 어플리케이션 실행화면을 보다 빠르게 사용자의 단말로 제공할 수 있다.
8bit PNG 인코딩 방식은 Indexed PNG 인코딩 방식 또는 팔렛티드 PNG 인코딩 방식으로도 불리는 인코딩 방식으로, 소수 컬러의 인덱스를 만들고 각 픽셀을 인덱스에 포함된 팔렛트 컬러로 치환하여 사용하기 때문에 스틸 이미지 인코딩 시 이미지의 데이터 크기가 줄어들 수 있다. 따라서, 전송 속도는 보장할 수 있지만, 8비트로 색상을 표현하기 때문에 gradation 효과가 포함된 이미지처럼 컬러 수가 많은 경우 화질에 열화를 가져올 수 있다.
화질 저하도 산출부(230)는 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출한다. 이 과정을 수행함으로써 서비스의 속도를 향상시키기 위해 1차 스틸 이미지 인코딩되어 전송되는 이미지 중에서 화질의 열화가 심한 이미지를 검출할 수 있다. 즉, 어플리케이션 실행화면에서 캡처한 이미지 중 고화질에 이미지들은 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하면서 화질이 많이 저하될 수 있다. 따라서, 이와 같은 고화질의 이미지들을 검출하여 다시 고화질로 스틸 이미지 인코딩을 수행한 뒤 사용자에게 제공할 수 있다.
이 때, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 화질 저하도를 산출할 수 있다.
MSE(Mean Square Error)는 비디오 품질을 측정할 때 사용되는 오차 제곱의 평균 값으로 아래와 같은 수학식으로 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015014561973-pat00001
수학식 1에서 I는 원본 비디오 K는 인코딩된 비디오이며, m과 n은 각각 비디오 화면의 가로와 세로를 표현하는 값일 수 있다.
이 때, MSE는 두 영상이 완벽하게 동일하다면 '0'의 값으로 계산될 수 있다. 따라서, 수학식 1에 대입하여 계산된 MSE가 작을수록 원본 비디오의 화질이 저하되지 않은 것이고, MSE가 클수록 원본 비디오의 화질 저화가 심한 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 MSE에 이미지 픽셀을 적용하여 계산해보면, I에는 캡처된 이미지의 컬러 값, K에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 컬러 값을 적용할 수 있다.
이 때, 본 발명에서는 수학식 1의 m과 n같은 변수 값에 이미지의 픽셀을 적용할 수 있으므로, m과 n 중에서 하나의 변수만 사용하여 MSE를 계산할 수 있다. 즉, 이미지를 구성하는 픽셀의 개수가 m개 라고 할 때, I(0)은 캡처된 이미지에서 첫 번째 픽셀의 컬러 값일 수 있고, I(m)은 캡처된 이미지에서 마지막 픽셀의 컬러 값일 수 있다. 이 때 픽셀의 순서는 여러 가지 기준에 따라 설정할 수 있으며, 캡처된 이미지의 모든 픽셀을 포함할 수 있다.
이와 같이 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 모든 픽셀에 대해서 계산을 수행하여 MSE를 계산할 수 있다. 만약, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지가 동일하다면 MSE는 '0'으로 계산될 수 있다. 또한, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하가 클수록 MSE의 값이 커질 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩 수행 시 생성되는 팔렛트를 이용하여 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다.
1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 8bit PNG 인코딩 방식으로 스틸 이미지 인코딩을 수행할 때에는 스틸 이미지 인코딩되는 이미지에 대해 팔렛트를 생성할 수 있다. 이 때, 팔렛트에는 8bit PNG 인코딩 방식에서 사용할 컬러들의 컬러 값이 포함되며, 캡처된 이미지의 픽셀의 컬러를 팔렛트에 포함된 컬러 중에 비슷한 컬러로 변환하는 과정을 수행할 수 있다. 이와 같은 과정을 수행하면서, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 모든 픽셀들의 컬러 값을 획득할 수 있다.
따라서, 이와 같이 획득한 캡처된 이미지의 컬러 값 및 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 컬러 값을 이용하여 MSE를 계산할 수 있다.
추가 인코딩 여부 판단부(240)는 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별한다. 예를 들어, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도, 즉 MSE의 값이 높을 경우에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질이 심하게 열화 되었을 가능성이 있다. 이 때, 캡처된 이미지가 많은 컬러 수를 필요로 하는 고화질의 이미지 일 수 있으므로, 고화질 이미지의 화질을 유지할 수 있도록 고화질에 상응하는 인코딩 방식으로 스틸 이미지 인코딩이 필요할 수 있다.
이 때, 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, MSE가 '0'인 경우에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질이 전혀 열화 되지 않은 것이기 때문에, 기설정된 기준 저하도는 0보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 화질 저하도에 상응하는 MSE가 0보다 큰 기설정된 기준 저하도 값을 초과하는 경우에 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요하다고 판단된 경우에 추가 인코딩 메시지를 생성하고, 생성한 추가 인코딩 메시지를 제2 스틸 이미지 인코딩부(250)로 전달하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
JPEG 인코딩 방식은 전송되는 이미지 타입에 따라서 데이터의 압축 효율이 좋고 이미지의 화질을 유지할 수 있지만, 압축 효율이 좋은 만큼 인코딩 및 디코딩 시 부하가 클 수 있다.
lossyPNG 인코딩 방식은 스틸 이미지 인코딩 시 화질 저하 수준을 설정하여 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써, 일정수준 화질은 저하되지만 그만큼 이미지의 데이터 크기도 감소시킬 수 있다. lossyPNG 인코딩 방식은 화질과 데이터 크기에 있어서 PNG32bit 인코딩 방식과 팔렛트 PNG 인코딩 방식의 중간 수준으로 생각할 수 있다.
PNG32bit 인코딩 방식은 스틸 이미지 인코딩 시 이미지의 화질은 좋지만, 이미지의 데이터 크기가 커서 인코딩 시 클라우드 스트리밍 서버(110)의 부하를 크게 발생시킬 수 있다. 또한, 데이터가 크기 때문에 전송망의 대역폭이 낮은 경우에는 전송 속도가 저하될 수도 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 사용자의 추가 입력에 따른 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
본 발명은 압축률이 높은 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 빠르게 어플리케이션 실행화면을 사용자 단말로 전송하고, 고화질의 이미지에 대해서 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 고화질의 어플리케이션 실행화면을 추가로 전송함으로써 서비스의 속도와 화질을 모두 보장할 수 있는 특징이 있다.
그러나, 고화질의 이미지에 대해서 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 추가 전송하기 전에 사용자의 입력으로 인해 어플리케이션 실행화면을 다른 화면으로 업데이트 해야 한다면, 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 것은 비효율적인 작업일 수 있다.
따라서, 미리 설정해 둔 대기시간 동안 어플리케이션 실행화면이 업데이트되지 않는 것을 확인하고 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써, 발생할 가능성이 있는 비효율 적인 작업 수행을 사전에 차단할 수 있다.
제2 스틸 이미지 인코딩부(250)는 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩한다.
이 때, JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식을 이용하여 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩할 수 있다.
이 때, 추가 인코딩 여부 판단부(240)가 전달하는 추가 인코딩 메시지를 수신함에 따라 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
센딩부(260)는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 추가 전송하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공한다.
예를 들어, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 먼저 사용자의 단말로 전송하면 사용자의 단말에서는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여 사용자에게 디스플레이 할 수 있다. 이 후, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행되었다면, 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 추가로 전송하고, 단말에서는 다시 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여 사용자에게 디스플레이 함으로써 고화질의 이미지 기반 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
만약, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 전송한 뒤 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행되지 않는다면, 해당하는 어플리케이션 실행화면에 대해서 추가로 이미지를 전송하지 않고 작업을 종료할 수 있다.
저장부(270)는 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 과정에서 발생되는 다양한 정보를 저장한다.
실시예에 따라, 저장부(270)는 클라우드 스트리밍 서버(110)와 독립적으로 구성되어 클라우드 스트리밍 서비스를 위한 기능을 지원할 수 있다. 이 때, 저장부(270)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 본 발명에 따른 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스 과정을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스는 먼저 단말 영역(315)에서 사용자로부터의 입력이 수행되고, 사용자 입력은 어플리케이션 서버 영역(305)으로 전달될 수 있다.
어플리케이션 서버 영역(305)에서는 사용자의 입력에 따라 어플리케이션을 실행시킬 수 있다. 이 후, 어플리케이션 서버 영역(305)에서는 사용자에게 어플리케이션 실행결과를 제공하기 위해 실행시킨 어플리케이션의 실행화면을 클라우드 스트리밍 서버 영역(300)으로 전송할 수 있다.
클라우드 스트리밍 서버 영역(300)에서는 수신된 어플리케이션 실행화면에서 변화된 영역에 상응하는 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지를 8bit PNG(팔렛트 PNG) 인코딩 방식으로 1차 스틸 이미지 인코딩할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하여 단말 영역(315)에서 렌더링을 통해 사용자에게 어플리케이션 실행화면을 빠르게 디스플레이 할 수 있다. 이와 같이 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 먼저 단말로 전송함으로써 기본적으로 빠른 속도의 이미지 기반 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
이 때, 클라우드 스트리밍 서버 영역(300)에서는 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행함과 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출할 수 있다. 이 후, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별할 수 있다.
만약, 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하지 않아 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요 없는 경우에는 해당 어플리케이션 실행화면에 대한 작업을 종료할 수 있다.
그러나, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 필요하다고 판단된 경우에는 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
이 후, 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 스트리밍하면, 단말 영역(315)에서는 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여 사용자에게 고화질의 어플리케이션 실행화면을 제공할 수 있다.
이 때, 어플리케이션 실행화면에서 정적으로 변화된 부분의 이미지만을 렌더링하여 디스플레이 하기 때문에 사용자 단말의 성능이 좋지 않더라도 렌더링으로 인한 지연 없이 원활하게 서비스를 제공받을 수 있다.
이와 같이 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 열화가 심한 경우에만 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써, 저화질의 이미지는 1차 스틸 이미지 인코딩으로 빠르게 제공하고 고화질의 이미지는 2차 스틸 이미지 인코딩으로 화질을 열화시키지 않고 제공할 수 있다. 또한, 고화질의 이미지에 대해서만 부하가 큰 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하기 때문에 클라우드 스트리밍 서버 영역(300)에서 발생하는 전체적인 부하량을 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 프레임을 비교하여 캡처될 이미지를 검출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따라 프레임을 비교하여 캡처될 이미지를 검출하는 과정은 먼저 사용자 요청에 따른 어플리케이션 실행화면에서 화면의 변화가 적은 부분의 프레임들을 획득할 수 있다.
이 때, 화면의 변화가 많은 부분에 대해서는 비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 통해 사용자에게 어플리케이션 실행화면을 제공하는 것이 더 효율적일 수 있다.
이 후, 변화가 적은 부분의 프레임들 중 현재 프레임(420)과 이전 프레임(410)을 비교할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 나타낸 현재 프레임(420)과 이전 프레임(410)을 비교하면 두 프레임의 A 영역 및 B 영역에 대해서는 변화가 없으나, 이전 프레임(410)의 C 영역 및 D 영역이 현재 프레임(420)에서는 C'와 D'로 변한 것을 확인할 수 있다.
따라서, 클라우드 스트리밍 서버에서는 이와 같은 변화를 확인하고, 변화된 C' 영역과 D' 영역을 변화된 영역(430)으로 캡처할 수 있다. 즉, 클라우드 스트리밍 서버의 캡처단에서 변화된 영역(430)에 상응하는 이미지를 캡처할 수 있다.
또한, 현재 프레임(420)과 이전 프레임(410)을 비교하였을 때, 변화된 영역(430)과 같이 변화된 부분이 여러 영역 확인되는 경우에는, 변화된 여러 영역을 모두 포함하는 하나의 영역을 변화된 영역(430)으로 인식하고 캡처할 수 있다. 또한, 변화된 여러 영역을 모두 각각 변화된 영역(430)으로 인식하고 복수 개의 변화된 영역(430)을 캡처하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 수도 있다.
도 5는 8bit PNG 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 8bit PNG 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식은 픽셀(510)에 각각 컬러 인덱스의 해당하는 정보를 1Byte씩의 데이터로 포함할 수 있다. 따라서, 하나의 픽셀(510)은 1Byte의 데이터 크기를 갖고, 전체 이미지는 이미지가 포함하는 픽셀의 수에 1Byte의 값을 곱한 만큼의 데이터 크기를 가질 수 있다.
8bit PNG 방식이 PNG8bit 방식이나 Indexed PNG 방식으로 불리는 이유도 하나의 픽셀(510)의 데이터 크기가 8bit에 해당하는 1Byte이면서, 팔렛트와 같은 컬러 인덱스를 통해 컬러 값을 나타내기 때문일 수 있다.
따라서, 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 때, 클라우드 스트리밍 서버에서 이미지를 8bit PNG 방식으로 인코딩하는 경우, 도 7에 나타낸 PNG32bit 방식으로 인코딩하는 것보다 데이터의 크기를 4분의 1로 감소시킬 수 있다. 그러나, 8bit PNG 방식의 픽셀(510)이 나타낼 수 있는 컬러의 개수가 1Byte로 한정되기 때문에 이미지의 화질은 저하될 수 있다.
도 6은 8bit PNG 방식에서 생성하는 컬러 인덱스의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 8bit PNG 방식에서 생성되는 팔렛트(610)는 8bit PNG 방식의 픽셀이 1Byte의 데이터 크기를 갖기 때문에 8bit, 즉 2의 8제곱에 해당하는 값인 256개의 컬러 정보를 포함할 수 있다.
도 6을 예로 들면, 팔레트 번호 0번에 해당하는 컬러는 RGB 색상코드에서 Red '0', Green '0', Blue'0'의 컬러 값을 갖는 컬러일 수 있다. 또한, 팔레트 번호 1번에 해당하는 컬러와 팔레트 번호 2번에 해당하는 컬러는 각각 RGB 색상코드에서 Red '127', Green '127', Blue'127'의 컬러 값을 갖는 컬러와 Red '255', Green '255', Blue'255'의 컬러 값을 갖는 컬러일 수 있다.
이와 같이 RGB 색상코드의 값을 이용하여 총 256개의 컬러로 구성되는 팔렛트(610)는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 캡처된 이미지를 구성하는 컬러들을 기반으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 캡처된 이미지를 구성하는 컬러가 파란색 계열이라면, 팔렛트(610)에도 파란색 계열의 컬러가 많이 포함될 수 있다.
이와 같이 캡처된 이미지를 구성하는 컬러를 고려하여 팔렛트(710)를 구성함으로써 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩할 경우 화질 저하가 최소가 되도록 할 수 있다.
또한, 캡처된 이미지의 컬러를 팔렛트(610)에 포함된 컬러로 치환하여 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 과정에서 화질 저하도를 산출할 때 이용하는 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다. 이와 같이 획득한 각각의 컬러 값을 이용하여 화질 저하도에 상응하는 MSE를 계산할 수 있다.
도 7은 PNG32bit 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, PNG32bit 방식에 따라 픽셀에서 컬러 정보를 포함하는 방식은 픽셀(710)에 각각 R(Red), G(Green), B(Blue)에 해당하는 컬러를 1Byte씩의 데이터로 포함할 수 있다. 따라서, 하나의 픽셀(710)은 3Byte의 데이터 크기를 갖고, 전체 이미지는 이미지가 포함하는 픽셀의 수에 3Byte의 값을 곱한 만큼의 데이터 크기를 가질 수 있다.
이 때, PNG32bit의 방식의 경우에는 하나의 픽셀당 32bit의 데이터 크기, 즉 4Byte의 데이터 크기를 가질 수 있다. 이 때, 4Byte 중 3Byte는 상기에서 설명한 것과 같은 RGB 컬러의 데이터이고, 나머지 1Byte는 투명효과를 위한 투명 정보를 나타내기 위한 데이터일 수 있다.
도 8은 JPEG 인코딩 및 JPEG 디코딩 과정을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, JPEG 인코딩 과정은 먼저 컬러 변환을 수행할 수 있다.
이 때, 컬러 변환이란, 인간의 눈이 밝기에 더 민감하고 색 변화는 밝기 변화에 비해 상대적으로 덜 민감하므로 RAW 이미지를 밝기 요소와 색 요소로 분리하는 작업일 수 있다.
이 후, 이미지 분할 과정을 통해 인코딩될 전체 이미지를 8x8 픽셀 블록의 작은 이미지들로 분할할 수 있다.
DCT 변환 과정은 8x8 픽셀 블록을 하나의 매트릭스로 인식하고, 인식된 매트릭스를 DCT라는 매트릭스 변환식에 적용할 수 있다. DCT 매트릭스 변환식에 적용된 매트릭스는 저주파 값들이 좌측상단 방향으로 모이고, 고주파 값들이 우측 하단으로 모이는 행렬의 형태로 구성될 수 있다. 이 때, 저주파 값은 매트릭스, 즉 8x8 픽셀 블록에서 큰 값들의 변화를 기록한 것이고, 고주파 값은 미세한 값의 변화를 기록한 것일 수 있다.
이 후, 양자화 과정을 통해서 DCT 변환을 수행한 매트릭스의 값을 단순화 시킬 수 있는데, 이 과정에서 손실이 발생할 수 있다.
이후, 인코딩 과정은 양자화 과정을 거쳐 단순화된 매트릭스 값을 기록하는 작업을 수행할 수 있다. 이 때, 0을 갖는 값들은 상기에서 설명한 고주파 값에 가까운 값들이 양자화 과정을 수행하면서 단순화된 값일 수 있다. 따라서, 0이된 값을 무시하고 저장을 하면 기존의 값보다 절반도 안되는 값들을 저장하기 때문에 JPEG로 인코딩된 이미지의 용량이 줄어들 수 있다.
JPEG 디코딩 과정은 JPEG 인코딩 과정을 역순으로 수행하는 것으로, 인코딩 과정의 작업을 역으로 수행하여 JPEG 디코딩을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 사용자 요청에 따라 수신된 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩한다(S910).
비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법은 어플리케이션이 동작하는 화면에 상응하는 모든 프레임을 캡처하여 인코딩을 수행할 수 있다. 그러나 어플리케이션이 동작하는 화면 상에서 프레임간 변화가 크지 않은 경우에는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 기법과 같이 이전 프레임과 비교하여 변화된 프레임의 변화 영역만을 캡처하여 스틸 이미지 인코딩을 수행하고, 사용자의 단말 장치에 디스플레이 할 때 변화 영역을 제외한 부분은 동일하게 보여주고 변화 영역만 변화를 주는 방식으로 디스플레이 할 수 있다.
이 때, 어플리케이션 실행화면에 상응하는 프레임들 중 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화된 영역을 이미지로 캡처할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하였을 때 현재 프레임이 이전 프레임과 비교하여 변화가 있다면, 현재 프레임의 화면 영역 중 변화된 영역을 이미지로 캡처할 수 있다. 또한, 캡처되는 이미지는 사용자의 단말에서 입력되는 입력신호에 따라 그 사이즈나 성질이 다양할 수 있다.
또한, 프레임들 중 프레임간의 변화가 적은 구간들을 검출하고, 프레임간의 변화가 적은 구간에서 이미지를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 프레임간의 변화가 많은 구간은 캡처할 이미지의 수가 많아 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는 것이 비효율적일 수 있다. 따라서, 이와 같이 변화가 많은 구간은 비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법을 통해 서비스를 수행하고, 프레임간 변화가 적은 구간에서만 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하기 위해 변화된 영역의 이미지를 캡처할 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
클라우드 스트리밍 서버에서 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 위해 이미지를 스틸 이미지 인코딩 할 때에는, 인코딩 시 클라우드 스트리밍 서버에서 발생하는 부하량, 서비스 속도, 이미지의 화질 또는 인코딩된 이미지를 수신하여 렌더링하는 단말의 성능 등을 고려하여 인코딩 방식을 결정할 수 있다.
이 때, 본 발명에 따른 1차 스틸 이미지 인코딩은 기본적으로 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스의 속도를 향상시킬 수 있도록 압축률이 높고 부하가 적게 발생하는 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행할 수 있다. 따라서, 이미지의 화질이 저하될 수 있으나, 사용자 요청에 의한 어플리케이션 실행화면을 보다 빠르게 사용자의 단말로 제공할 수 있다.
8bit PNG 인코딩 방식은 Indexed PNG 인코딩 방식 또는 팔렛티드 PNG 인코딩 방식으로도 불리는 인코딩 방식으로, 소수 컬러의 인덱스를 만들고 각 픽셀을 인덱스에 포함된 팔렛트 컬러로 치환하여 사용하기 때문에 스틸 이미지 인코딩 시 이미지의 데이터 크기가 줄어들 수 있다. 따라서, 전송 속도는 보장할 수 있지만, 8비트로 색상을 표현하기 때문에 gradation 효과가 포함된 이미지처럼 컬러 수가 많은 경우 화질에 열화를 가져올 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하고, 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별한다(S920).
이 때, 화질 저하도를 산출함으로써 서비스의 속도를 향상시키기 위해 1차 스틸 이미지 인코딩되어 전송되는 이미지 중에서 화질의 열화가 심한 이미지를 검출할 수 있다. 즉, 어플리케이션 실행화면에서 캡처한 이미지 중 고화질에 이미지들은 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하면서 화질이 많이 저하될 수 있다. 따라서, 이와 같은 고화질의 이미지들을 검출하여 다시 고화질로 스틸 이미지 인코딩을 수행한 뒤 사용자에게 제공할 수 있다.
이 때, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 화질 저하도를 산출할 수 있다.
MSE(Mean Square Error)는 비디오 품질을 측정할 때 사용되는 오차 제곱의 평균 값으로 아래와 같은 수학식으로 계산할 수 있다.
[수학식 1]
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수학식 1에서 I는 원본 비디오 K는 인코딩된 비디오이며, m과 n은 각각 비디오 화면의 가로와 세로를 표현하는 값일 수 있다.
이 때, MSE는 두 영상이 완벽하게 동일하다면 '0'의 값으로 계산될 수 있다. 따라서, 수학식 1에 대입하여 계산된 MSE가 작을수록 원본 비디오의 화질이 저하되지 않은 것이고, MSE가 클수록 원본 비디오의 화질 저화가 심한 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 MSE에 이미지 픽셀을 적용하여 계산해보면, I에는 캡처된 이미지의 컬러 값, K에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 컬러 값을 적용할 수 있다.
이 때, 본 발명에서는 수학식 1의 m과 n같은 변수 값에 이미지의 픽셀을 적용할 수 있으므로, m과 n 중에서 하나의 변수만 사용하여 MSE를 계산할 수 있다. 즉, 이미지를 구성하는 픽셀의 개수가 m개 라고 할 때, I(0)은 캡처된 이미지에서 첫 번째 픽셀의 컬러 값일 수 있고, I(m)은 캡처된 이미지에서 마지막 픽셀의 컬러 값일 수 있다. 이 때 픽셀의 순서는 여러 가지 기준에 따라 설정할 수 있으며, 캡처된 이미지의 모든 픽셀을 포함할 수 있다.
이와 같이 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 모든 픽셀에 대해서 계산을 수행하여 MSE를 계산할 수 있다. 만약, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지가 동일하다면 MSE는 '0'으로 계산될 수 있다. 또한, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하가 클수록 MSE의 값이 커질 수 있다.
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩 수행 시 생성되는 팔렛트를 이용하여 각각의 컬러 값을 획득할 수 있다.
1차 스틸 이미지 인코딩에 상응하는 8bit PNG 인코딩 방식으로 스틸 이미지 인코딩을 수행할 때에는 스틸 이미지 인코딩되는 이미지에 대해 팔렛트를 생성할 수 있다. 이 때, 팔렛트에는 8bit PNG 인코딩 방식에서 사용할 컬러들의 컬러 값이 포함되며, 캡처된 이미지의 픽셀의 컬러를 팔렛트에 포함된 컬러 중에 비슷한 컬러로 변환하는 과정을 수행할 수 있다. 이와 같은 과정을 수행하면서, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 모든 픽셀들의 컬러 값을 획득할 수 있다.
따라서, 이와 같이 획득한 캡처된 이미지의 컬러 값 및 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 컬러 값을 이용하여 MSE를 계산할 수 있다.
또한, 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도, 즉 MSE의 값이 높을 경우에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질이 심하게 열화 되었을 가능성이 있다. 이 때, 캡처된 이미지가 많은 컬러 수를 필요로 하는 고화질의 이미지 일 수 있으므로, 고화질 이미지의 화질을 유지할 수 있도록 고화질에 상응하는 인코딩 방식으로 스틸 이미지 인코딩이 필요할 수 있다.
이 때, 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, MSE가 '0'인 경우에는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질이 전혀 열화 되지 않은 것이기 때문에, 기설정된 기준 저하도는 0보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 화질 저하도에 상응하는 MSE가 0보다 큰 기설정된 기준 저하도 값을 초과하는 경우에 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요하다고 판단된 경우에 추가 인코딩 메시지를 생성하고, 생성한 추가 인코딩 메시지를 제2 스틸 이미지 인코딩부로 전달하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청할 수 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 스틸 이미지 인코딩 방식은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응할 수 있다.
JPEG 인코딩 방식은 전송되는 이미지 타입에 따라서 데이터의 압축 효율이 좋고 이미지의 화질을 유지할 수 있지만, 압축 효율이 좋은 만큼 인코딩 및 디코딩 시 부하가 클 수 있다.
lossyPNG 인코딩 방식은 스틸 이미지 인코딩 시 화질 저하 수준을 설정하여 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써, 일정수준 화질은 저하되지만 그만큼 이미지의 데이터 크기도 감소시킬 수 있다. lossyPNG 인코딩 방식은 화질과 데이터 크기에 있어서 PNG32bit 인코딩 방식과 팔렛트 PNG 인코딩 방식의 중간 수준으로 생각할 수 있다.
PNG32bit 인코딩 방식은 스틸 이미지 인코딩 시 이미지의 화질은 좋지만, 이미지의 데이터 크기가 커서 인코딩 시 클라우드 스트리밍 서버의 부하를 크게 발생시킬 수 있다. 또한, 데이터가 크기 때문에 전송망의 대역폭이 낮은 경우에는 전송 속도가 저하될 수도 있다.
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 사용자의 추가 입력에 따른 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
본 발명은 먼저 압축률이 높은 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 빠르게 어플리케이션 실행화면을 사용자 단말로 전송하고, 고화질의 이미지에 대해서 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 고화질의 어플리케이션 실행화면을 추가로 전송함으로써 서비스의 속도와 화질을 모두 보장할 수 있는 특징이 있다.
그러나, 고화질의 이미지에 대해서 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 추가 전송하기 전에 사용자의 입력으로 인해 어플리케이션 실행화면을 다른 화면으로 업데이트 해야 한다면, 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 것은 비효율적인 작업일 수 있다.
따라서, 미리 설정해 둔 대기시간 동안 어플리케이션 실행화면이 업데이트되지 않는 것을 확인하고 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행함으로써, 발생할 가능성이 있는 비효율 적인 작업 수행을 사전에 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩한다(S930).
이 때, JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식을 이용하여 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩할 수 있다.
이 때, 추가 인코딩 메시지를 수신함에 따라 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 추가 전송하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공한다(S940).
예를 들어, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 먼저 사용자의 단말로 전송하면 사용자의 단말에서는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여 사용자에게 디스플레이 할 수 있다. 이 후, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행되었다면, 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 추가로 전송하고, 단말에서는 다시 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여 사용자에게 디스플레이 함으로써 고화질의 이미지 기반 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
만약, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 전송한 뒤 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행되지 않는다면, 해당하는 어플리케이션 실행화면에 대해서 추가로 이미지를 전송하지 않고 작업을 종료할 수 있다.
또한, 도 9에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 도 1에 도시된 네트워크와 같은 통신망을 통해 다수의 단말들과 관련된 정보를 송수신 한다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따라 클라우드 스트리밍 서비스에 대한 요청을 단말로부터 수신하고, 단말이 요청한 클라우드 스트리밍 서비스에 상응하는 어플리케이션의 실행화면을 단말로 제공할 수 있다.
이 때, 단말이 요청한 클라우드 스트리밍 서비스에 대해서 클라우드 스트리밍 서버로부터 어플리케이션 실행화면을 수신할 수 있다.
또한, 도 9에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 스트리밍 서비스 과정에서 발생되는 다양한 정보를 저장한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 먼저 클라우드 스트리밍 서버가 어플리케이션 서버로부터 사용자 요청에 따른 어플리케이션 실행화면을 수신한다(S1010).
이 때, 클라우드 스트리밍 서버는 도 1에 도시된 네트워크와 같은 통신망을 통해 어플리케이션 서버로부터 어플리케이션 실행화면을 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 영역에 상응하는 이미지를 캡처한다(S1020).
이 때, 또한, 프레임들 중 프레임간의 변화가 적은 구간들을 검출하고, 프레임간의 변화가 적은 구간에서 이미지를 캡처할 수 있다. 이 때, 변화가 많은 구간은 캡처할 이미지의 수가 많아 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공하는 것이 비효율적일 수 있다. 따라서, 이와 같이 변화가 많은 구간은 비디오 코덱 기반의 클라우드 스트리밍 기법을 통해 서비스를 수행하고, 프레임간 변화가 적은 구간에서만 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 수행하기 위해 이미지를 캡처할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩하고, 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출한다(S1030).
이 때, 1차 스틸 이미지 인코딩은 8bit PNG 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
이 때, 캡처된 이미지와 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)를 계산하여 화질 저하도를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 사용자의 단말에서 어플리케이션 실행화면을 빠르게 디스플레이 할 수 있도록 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송한다(S1040).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는지 여부를 판단한다(S1045).
단계(S1045)의 판단결과 초과하지 않으면, 해당하는 어플리케이션 실행화면에 대한 서비스 작업을 종료한다.
단계(S1045)의 판단결과 초과하면, 기설정된 대기시간 동안 사용자의 입력에 따른 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하는지 판단한다(S1055).
단계(S1055)의 판단결과 업데이트가 발생하면, 업데이트가 발생하기 전의 어플리케이션 실행화면에 대한 서비스 작업을 종료한다.
단계(S1055)의 판단결과 업데이트가 발생하지 않으면, 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩한다(S1060).
이 때, 2차 스틸 이미지 인코딩은 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법은 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송한다(S1070).
이 때, 사용자의 단말에서는 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 수신하여 렌더링을 수행하고, 렌더링된 이미지를 사용자에게 디스플레이 함으로써 고화질의 이미지 기반 클라우드 스트리밍 서비스를 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 과정을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 과정은 먼저 사용자가 단말(120-1)을 통해 입력한 사용자 입력을 수신한다(S1102).
이 후, 어플리케이션 서버에서 사용자 입력에 따른 어플리케이션을 실행한다(S1104).
이 후, 어플리케이션 서버가 어플리케이션 실행화면을 클라우드 스트리밍 서버(110)의 제1 스틸 이미지 인코딩부로 전송한다(S1106).
이 후, 제1 스틸 이미지 인코딩부는 어플리케이션 실행화면의 프레임들을 비교하여 변화된 영역에 상응하는 이미지를 캡처한다(S1108).
이 후, 제1 스틸 이미지 인코딩부는 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩한다(S1110).
이 후, 제1 스틸 이미지 인코딩부는 1차 스틸 이미지 인코딩을 수행하며 획득한 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 및 캡처된 이미지의 컬러 값을 화질 저하도 산출부로 전달한다(S1112).
이 후, 클라우드 스트리밍 서버(110)의 화질 저하도 산출부는 획득한 컬러 값을 이용하여 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출한다(S1114).
단계(S1112)와 동시에 제1 스틸 이미지 인코딩부는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 센딩부로 전송하고(S1116), 센딩부는 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말(120-1)로 전송한다(S1118).
이 후, 단말(120-1)은 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여(S1120) 사용자에게 어플리케이션 실행화면을 디스플레이 한다(S1122).
이 후, 클라우드 스트리밍 서버(110)의 추가 인코딩 여부 판단부는 단계(S1114)에서 산출한 화질 저하도를 전달받고(S1124), 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩 필요여부를 판단한다(S1126).
이 후, 단계(S1126)의 판단결과에 따라 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요하지 않으면, 해당 어플리케이션 실행화면에 대한 서비스 작업은 종료할 수 있다. 또한, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요하다면, 추가 인코딩 메시지를 제2 스틸 이미지 인코딩부로 전달하여(S1128), 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행한다(S1130).
이 후, 클라우드 스트리밍 서버(110)의 제2 스틸 이미지 인코딩부가 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 센딩부로 전달하고(S1132), 센딩부는 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말(120-1)로 전송한다(S1134).
이 후, 단말(120-1)은 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 렌더링하여(S1136) 사용자에게 고화질의 어플리케이션 실행화면을 디스플레이 한다(S1138).
본 발명에 따른 화질 저하도에 따른 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, 화질 저하도에 따른 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 사용자 요청에 따라 수신된 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지를 1차 스틸 이미지 인코딩하고, 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하고, 화질 저하도를 고려하여 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 캡처된 이미지를 2차 스틸 이미지 인코딩하고, 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 단말로 추가 전송하여 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다. 나아가, 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스 시 높은 압축률의 인코딩 방식으로는 화질 열화가 심한 고화질의 이미지에 대해서 상대적으로 압축률이 낮은 고화질 인코딩 방식으로 스틸 이미지 인코딩을 수행하여 서비스를 제공함으로써 제공되는 이미지의 화질을 향상시킴과 동시에 서비스의 속도도 보장할 수 있는 이미지 기반의 클라우드 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
110: 클라우드 스트리밍 서버 120-1~ 120-N: 단말 장치
130: 네트워크 210: 통신부
220: 제1 스틸 이미지 인코딩부 230: 화질 저하도 산출부
240: 추가 인코딩 여부 판단부 250: 제2 스틸 이미지 인코딩부
260: 센딩부 270: 저장부
300: 클라우드 스트리밍 서버 영역 305: 어플리케이션 서버 영역
315: 단말 영역 410: 이전 프레임
420: 현재 프레임 430: 변화된 영역
510, 710: 픽셀 610: 팔렛트

Claims (10)

  1. 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 상기 캡처된 이미지를 8bit PNG 인코딩 방식으로 1차 스틸 이미지 인코딩하는 제1 스틸 이미지 인코딩부;
    상기 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하는 화질 저하도 산출부;
    상기 화질 저하도를 고려하여, 상기 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하는 추가 인코딩 여부 판단부;
    상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 상기 캡처된 이미지를 상기 2차 스틸 이미지 인코딩하는 제2 스틸 이미지 인코딩부; 및
    상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 상기 단말로 추가 전송하는 센딩부
    를 포함하고,
    상기 추가 인코딩 여부 판단부는
    상기 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 상기 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 1에 있어서,
    상기 화질 저하도 산출부는
    상기 캡처된 이미지와 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지 각각의 컬러 값을 획득하고, 상기 각각의 컬러 값의 MSE(Mean Square Error)을 계산하여 상기 화질 저하도를 산출하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 1에 있어서,
    상기 추가 인코딩 여부 판단부는
    상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단한 후, 기설정된 대기시간 동안 상기 사용자의 추가 입력에 따른 상기 어플리케이션 실행화면의 업데이트가 발생하지 않는 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 클라우드 스트리밍 서버.
  6. 삭제
  7. 어플리케이션 실행화면에서 이미지를 캡처하고, 상기 캡처된 이미지를 8bit PNG 인코딩 방식으로 1차 스틸 이미지 인코딩하는 단계;
    상기 1차 스틸 이미지 인코딩과 동시에 상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지의 화질 저하도를 산출하고, 상기 화질 저하도를 고려하여 상기 1차 스틸 이미지 인코딩보다 낮은 압축률의 2차 스틸 이미지 인코딩의 필요여부를 판별하는 단계;
    상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단되는 경우에 JPEG 인코딩 방식, lossyPNG 인코딩 방식 및 PNG 32bit 인코딩 방식 중 어느 하나에 상응하는 스틸 이미지 인코딩 방식으로 상기 캡처된 이미지를 상기 2차 스틸 이미지 인코딩하는 단계; 및
    상기 1차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 사용자의 단말로 전송하고, 상기 2차 스틸 이미지 인코딩이 수행된 경우에 상기 2차 스틸 이미지 인코딩된 이미지를 상기 단말로 추가 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 판별하는 단계는
    상기 화질 저하도가 기설정된 기준 저하도를 초과하는 경우에 상기 캡처된 이미지에 대해 2차 스틸 이미지 인코딩이 필요한 것으로 판단하고, 추가 인코딩 메시지를 이용하여 2차 스틸 이미지 인코딩을 요청하는 것을 특징으로 하는 화질 저하도에 따른 이미지 클라우드 스트리밍 서비스 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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