KR20030012951A - 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템 - Google Patents

중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 멀티미디어 데이터의 원격전송에 있어, 중앙에 능동적 인터넷 영상중계 서버와 충분한 대역폭의 인터넷 전용선을 설치하고, 각 원격지에 설치된 원격지 영상전송 서버와 중앙 서버 사이에는 한 명의 사용자가 점유하는 대역폭에 해당하는 전용선만 설치하고, 불특정 다수의 사용자가 같은 영상을 요구하는 경우 중앙집중형 능동적 영상 중계 서버는 실시간으로 해당 미니 서버에서 전송되는 영상정보를 받은 후 그 동일한 정보를 다수에게 동시에 전송해주는 다중 영상전송 네트워크 시스템을 제공함으로써, 전용선 비용을 중계 서버가 설치된 곳에 집중적으로 투자할 수 있고, 전용선의 대역폭을 효율적으로 분배하여 유동적으로 증가 또는 감소하는 사용자 수에 따라 각 원격지의 영상정보를 효율적으로 사용자에게 전송할 수 있는 장점이 있으며 사용자가 예상보다 많아지는 경우 각 원격지 전용선을 증설하는 대신 중앙 서버의 전용선만 증설하면 되므로 효과적인 유지보수가 가능해지는 것이다.

Description

중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템{Multi-site/multi-channel Video Streaming Network System using active central video streaming relaying server and remote video streamers}
본 발명은 복수의 영상 전송 서버로부터 불특정 다수의 사용자에게 영상을 실시간으로 중계하는 다중 영상전송 네트워크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 위치에 산재되어있는 인터넷 전용선 수요를 효과적이며 경제적으로 집중시키기위해서 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버를 이용해 인터넷 전용선 수요를 한 곳으로 집중시켜 효율적인 대역폭 관리를 통해 원활한 다채널 영상전송을 가능하게 하는 시스템에 관한 것이다.
일반 데이터 신호와는 달리 멀티미디어 신호는 압축기술의 발달에도 불구하고 인터넷 전송시 요구되는 대역폭이 크기 때문에 원격전송에 있어 사용자의 수가 예상보다 일시적으로 증가할 경우 충분치 못한 대역폭의 병목현상으로 인해 요구하는 정보를 원할히 제공할 수 없게된다.
이에 따라, 기존의 영상 전송 서버의 경우 실시간 전송이 요구되는 특성상 다수의 여러곳에 분산 설치되어 있는 서버의 영상 데이터를 중앙에서 중계하는 방법이 용이하지 않아 각각의 서버에 연결된 전용선을 예측된 사용자만큼의 대역폭을 갖도록하여 각각의 서버에서 영상신호를 사용자에게 전송하도록 하고 있으며, 이와 같은 전용선망 구성은 일반적으로 일시적으로 증가할 수 있는 예상 최대접속인원을 위한 전용선망을 원격지의 서버에 개별적으로 구성한다.
그러나 이 경우 최대 사용자 수에 해당하는 전용선을 각각의 영상 서버 설치 장소에 할당하여야 하므로 평소에 적은 수의 사용자가 접속하는 경우 고가의 전용선을 활용할 방법이 없어 비경제적인 문제점이 있고, 경제적 이유로 최소 또는 평균 사용자 수에 해당하는 대역폭의 전용선만 각각의 서버에 할당한 경우 일시적으로 급증하는 사용자의 수요에 대처하지 못해 원할한 동영상 실시간 전송이 불가능해지는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 단점을 해결하기 위해 중앙에 중앙 집중형 능동적 인터넷 영상중계 서버와 여러 곳에 분산 설치된 각각의 서버에 대한 평균 사용자 접속 수의 총 합계에 근거한 충분한 대역폭의 인터넷 전용선을 설치하고, 각 원격지에 설치된 미니 영상전송 서버와 중앙 서버 사이에는 한 명의 사용자가 점유하는 대역폭에 해당하는 전용선만 설치하여 경제적인 다중 실시간 영상 전송 네트워크를 구성하여, 불특정 다수의 사용자가 같은 영상을 요구하는 경우 중앙집중형 능동적 인터넷 전용서버는 실시간으로 해당 미니 서버에서 전송되는 영상정보를 받은 후 그 동일한 정보를 다수에게 동시에 재전송해주는 다중 영상전송 네트워크 시스템을 제공하는 것이다.
이 경우 전용선 비용을 중계 서버가 설치된 곳에 집중적으로 투자할 수 있고, 전용선의 대역폭을 효율적으로 분배 활용하여 유동적으로 증가 또는 감소하는 사용자 수에 따라 각 원격지의 영상정보를 효율적으로 사용자에게 전송할 수 있는 장점이 있으며 사용자가 예상보다 많아지는 경우 각 원격지 전용선을 증설하는 대신 중앙 서버의 전용선만 증설하면 되므로 효과적인 유지보수가 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템의 블록도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
12 : 카메라 14 : 원격지 영상 전송 서버
16 : 중앙 집중형 능동적 영상 전송 서버
18 : 개별 전용선 20 : 전용회선
22 : 사용자 시스템
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 복수의 카메라(12)로부터 출력되는 영상 신호를 디지털화하여 압축 전송하는 원격지 영상 전송 서버(14), 원격지 영상 전송 서버(14)와 중앙 집중형 능동적 영상중계 서버(16)를 연결하는 개별 전용선 망부(18), 사용자의 요구에 따라 해당 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상 데이터를 받아 중계해주는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16), 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)를 인터넷 망에 연결해 주는 대용량 전용회선부(20), 인터넷 망에 연결되어 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)로 부터 중계되는 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상을 사용자가 직접 볼 수 있게하는 사용자 시스템(22)으로 구성된 것이 특징이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템의 블록도이다.
원격지 영상 전송 서버부(14)는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)의 요구가 있을 경우 해당 카메라(12)의 영상 신호를 디지털화하여 압축한 뒤 각 프레임 사이에 프레임 경계 부호를 삽입하여 연속적으로 실시간으로 전송한다. 다채널 서버이므로 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)의 전송 요구 명령을 인식하여 해당 카메라(12) 영상을 전송하며 또한 필요할 경우 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)가 중계하는 사용자의 제어 명령에 따라 해당 카메라 팬/틸트/줌 제어용 명령을 RS-485 인터페이스를 통해 팬/틸트/줌 제어용 리시버(12a)에 전송한다.
개별 전용선 망부(18)는 원격지 영상 전송 서버부(14)와 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)를 연결해주는 전용선으로 한 채널의 실시간 동영상 전송에 필요한 대역폭에 연결된 카메라 수를 곱한 수치에 해당하는 대역폭으로 결정된 전용선이다. 이 때 복수의 사용자로 인해 증가되는 대역폭은 고려할 필요가 없다.
중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)는 인터넷 망을 통하여 사용자에게서 특정 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상정보에 대한 요구가 최초로 들어오는 경우 원격지 영상 전송 서버(14)에서 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 연속적으로 보내오는 영상정보를 상기한 프레임 경계 부호를 기준으로 각각의 프레임으로 분리함과 동시에 서버(16)의 공유 메모리에 버퍼링하고, 한편 또다른 프로세스에서는 멀티쓰레드 기능을 이용하여 해당 영상정보를 요구한 사용자에게 CGI를 기반으로 하여 웹 브라우저(web browser)에 실시간 전송하거나 별도의 TCP/IP 통신 포트를 이용하여 전용 응용프로그램(application)에 전송한다. 이때 다른 클라이언트가 동일한 원격지 영상 전송 서버(14)에 대해 동일한 영상정보를 요구하면 해당 원격지 영상 전송 서버(14)에 또 다른 영상 전송 요구 명령 없이 이미 공유 메모리에 버퍼링되고 있는 영상정보를 전송해줌으로써, 같은 원격지 영상 전송 서버(14)에 대해 복수의 사용자의 영상정보 요청이 있더라도, 원격지 영상 전송 서버(14)의 입장에서는 한 명의 사용자만 접속되어 있는 것과 동일한 전용선 대역폭만을 사용하게 되므로 사용자 증가에 따른 개별 전용선 망(18)의 병목현상 없이 항상 원할한 영상 전송이 가능하다.
대용량 전용회선부(20)는 복수의 원격지 영상 전송 서버(14)로부터 집중된 영상 정보를 인터넷 망에 연결해 주어 복수의 사용자가 개별적으로 원하는 각기 다른 영상 정보를 볼 수 있도록 해준다. 본 대용량 전용 회선부(20)의 대역폭은 여러 곳에 분산 설치된 각각의 원격지 영상 전송 서버(14)에 대한 평균 사용자 접속 수의 총 합계에 근거해 충분한 대역폭으로 결정한다. 혹시라도 일부 원격지 영상 전송 서버(14)에 대한 사용자의 접속이 일시적으로 급증하더라도 연결된 모든 원격지 영상 전송 서버(14)에 동시에 사용자 접속이 급증할 경우는 없다는 가정하에 모든 사용자가 만족할 수 있는 원할한 영상 전송이 가능하게 되어 효율적이고 경제적인 대역폭 활용이 가능하다. 만일 차후에 예상치보다 각각의 원격지 영상 전송 서버(14)에 대한 사용자 요구가 전체적으로 증가하여 원할한 영상 전송 서비스가 힘들어지는 경우 각각의 원격지 영상 전송 서버(14)와 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16) 사이의 개별 전용선(18)을 증설할 필요 없이 본 대용량 전용회선만 증설하면 되므로 효율적이고 경제적인 유지 보수가 가능하다. 다시 말해서 각각의 원격지 영상 전송 서버(14)에 할당해야했던 전용선 비용을 절감하여 대용량 전용회선(20)에 집중 투자함으로써 각각의 원격지 영상 전송 서버(14)에 일시적으로 있을 수 있는 사용자 폭주현상에 능동적이고 효율적으로 대처할 수 있으며 대용량 전용선 유지에 따른 인력을 중앙 서버에 집중시킬 수 있어 경제적이고 효과적인 유지 보수가 가능하다.
사용자 시스템(22)은 인터넷 망에 접속된 임의의 PC가 대표적인 예로써 일반적 웹브라우저가 설치되어 있거나 또는 사용자가 원하는 경우 응용 프로그램이 설치되어 있는 PC로서 거리의 제한 없이 어디서든 사용자가 원하는 원격지 영상 전송 서버(14)에서 전송되어 오는 동영상을 실시간으로 볼 수 있도록 해준다. 본 사용자 시스템(22)은 일반 유선 인터넷 망에 연결된 일반적 데스크 톱 PC 뿐만 아니라 이동 통신망을 이용한 휴대용 컴퓨터, PDA등이 모두 해당된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 복수의 원격지에 산재되어 있는 영상 서버에서의 실시간 동영상 서비스에 있어서, 인터넷 전용선 수요를 효과적이며 경제적으로 중앙에 집중시키기위해, 능동적 영상 중계 서버(16)를 중앙에 두어 인터넷 전용선에 대한 투자를 한 곳으로 집중시켜 효율적인 대역폭 관리를 통해 원활한 다채널 영상전송을 가능하게 한다.
즉, 본 발명은 중앙에 능동적 인터넷 영상중계 서버(16)와 충분한 대역폭의 인터넷 전용선을 설치하고, 각 원격지에 설치된 미니 영상전송 서버(14)와 중앙 서버 사이에는 한 명의 사용자가 점유하는 대역폭에 해당하는 전용선만 설치하고, 불특정 다수의 사용자가 같은 영상을 요구하는 경우 중앙집중형 능동적 영상 중계 서버는 실시간으로 해당 원격지 서버에서 전송되는 영상정보를 받은 후 그 동일한 정보를 다수에게 동시에 전송해주는 다중 영상전송 네트워크 시스템으로서. 전용선 비용을 중계 서버가 설치된 곳에 집중적으로 투자할 수 있고, 전용선의 대역폭을 효율적으로 분배하여 유동적으로 증가 또는 감소하는 사용자 수에 따라 각 원격지의 영상정보를 효율적으로 사용자에게 전송할 수 있게 해주며 사용자가 예상보다 많아지는 경우 각 원격지 전용선을 증설하는 대신 중앙 서버의 전용선만 증설하면 되므로 효과적인 유지보수를 가능하도록 해주는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 카메라(12)로부터 출력되는 영상신호를 원격지로 전송하는 영상전송 네트워크 시스템에 있어서,
    복수의 카메라(12)로부터 출력되는 영상 신호를 디지털화하여 압축 전송하는 원격지 영상 전송 서버부(14),
    원격지 영상 전송 서버(14)와 중앙 집중형 능동적 영상중계 서버(16)를 연결하는 개별 전용선 망부(18),
    사용자의 요구에 따라 해당 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상 데이터를 받아 중계해주는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16),
    중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)를 인터넷 망에 연결해 주는 대용량 전용회선부(20),
    인터넷 망에 연결되어 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)로부터 중계되는 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상을 사용자가 직접 볼 수 있게하는 사용자 시스템(22)으로 구성된 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 원격지 영상 전송 서버부(14)는 능동적 영상 중계 서버(16)의 요구가 있을 경우 해당 카메라(12)의 영상 신호를 디지털화하여 압축한 뒤 각 프레임 사이에 프레임 경계 부호를 삽입하여 연속적으로 실시간으로 전송하며, 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)의 전송 요구 명령을 인식하여 해당 카메라(12) 영상을 전송하며, 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)가 중계하는 사용자의 제어 명령에 따라 해당 카메라 팬/틸트/줌 제어용 명령을 RS-485 인터페이스를 통해 카메라의 팬/틸트/줌 제어용 리시버(12a)에 전송하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 개별 전용선 망부(18)는 한 채널의 실시간 동영상 전송에 필요한 대역폭에 연결된 카메라 수를 곱한 수치에 해당하는 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버(16)는 인터넷을 통하여 특정 원격지 영상 전송 서버(14)의 영상정보에 대한 요구가 최초로 들어오는 경우 원격지 영상 전송 서버(14)에서 보내오는 영상정보를 서버(16)의 공유 메모리에 버퍼링하고, 해당 영상정보를 요구한 사용자에게 웹 브라우저(web browser)에 실시간 전송하거나 전용 응용프로그램(application)에 전송하고, 이때 다른 클라이언트가 동일한 원격지 영상 전송 서버(14)에 대해 동일한 영상정보를 요구하면 해당 원격지 영상 전송 서버(14)에 또 다른 영상 전송 요구 명령 없이 이미 공유 메모리에 버퍼링되고 있는 영상정보를 전송해주는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 사용자 시스템(22)은 유선 인터넷 망에 연결된 데스크 톱 컴퓨터, 이동 통신망을 이용한 휴대용 컴퓨터 또는 PDA인 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 능동적 영상 중계 서버와 원격지 영상 전송서버를 이용한 다중 영상전송 네트워크 시스템.
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