KR20090119344A - 고해상도와 고용량의 다중 비디오 소스를 공유하는화상회의 시스템 - Google Patents

Abstract

복수의 고해상도 화상을 공유할 수 있는 화상회의 데이터 전송장치가 제공된다. 본 전송장치는 일반적인 PC 카메라를 위한 영상을 제공하면서, 추가로 현미경 영상과 같은 고해상도 영상을 H.264 코덱을 이용하여 전송한다. 또한 API를 이용하여 화상회의 어플리케이션에서 현미경과 같은 고해상도 영상장치를 직접 제어할 수 있도록 한다.

Description

고해상도와 고용량의 다중 비디오 소스를 공유하는 화상회의 시스템{VISUAL CONFERENCE SYSTEM FOR SHARING MULTI VIDEO SOURCES WITH HIGH RESOLUTION}

본 발명은 화상회의 시스템에 관한 것으로, 특히 고해상도의 비디오를 공유할 수 있는 화상회의 시스템에 관한 것이다. 최근 화상회의 시스템은 회의자의 스피치 화면만을 공유하는 형태를 벗어나, 다양한 종류의 멀티미디어 컨텐츠를 공유하도록 하여 실질적으로 공간의 제약을 극복하고 있다. 또한 화상회의 기술을 통해 다자간 컨텐츠 공유기술이 발전하여 온라인 교육분야에도 응용되고 있다.

도 1은 화상통신 시스템의 일반적인 구성을 도시하고 있다. 화상통신 참여자의 PC에는 카메라와 사운드 장치(사운드카드와 스피커, 마이크)가 설치된다. 각 참여자 PC에서는 하나의 비디오와 사운드가 서버로 전송되고, 서버는 각 참여자의 화상과 음성을 믹싱하여 다시 각 참여자에게 전송한다.

도 2는 각 참여자에게 제공되는 화면을 도시하고 있다. 화면의 배치나 인터페이스의 구성은 실시형태에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 일반적으로 화면의 왼쪽 상단에는 회의의 진행자 또는 발표자의 화상(21)이 표시되고, 하단에는 발언권자의 화상(22)이 표시되며 그 아래에 회의참석자 목록(23)이 표시된다. 이 화상회 의에는 스피치 화면만을 공유하는 것이 아니라 프리젠테이션 자료 등의 컨텐츠를 공유하는 예를 도시하고 있다. 이를 위해 회의자료 목록(24)이 나타나고, 메인화면에는 회의자료(25)를 표시한다.

일반적으로 화상회의 사용자 프로그램에서는 USB 방식의 PC camera와 Overlay board를 이용한 외부연결된 카메라 등 하나의 비디오만을 이용하고 있으며, 원활한 다자간 회의를 위해 서버프로그램에서 전송되는 비디오 데이터에 비트레이트의 제한을 두고 있다. 이렇게 하여 과도하게 전송량이 폭주하는 것을 방지하여 실시간 전송을 보장받게 된다.

그러나 이러한 제약하에서는 고해상도 비디오의 전송은 적용될 수 없다. 사용자가 아무리 고해상도 카메라를 사용해도 전송율의 제약을 받아 해상도가 강제로 저하되어 다른 참여자의 화면에서는 일반 PC Camera와 차이가 없는 화면을 전송받게 된다. 만약 고해상도 카메라의 해상도를 그대로 전송하기 위해 서버 프로그램에서 전송제한을 없애면, 전송되는 데이터의 양이 너무 많아 딜레이가 심하게 발생하여 실시간 전송이 어려워질 뿐만 아니라, 오디오, 문서자료 등 다른 데이터의 전송에도 악영향을 미치게 되어 화상회의에 자체에 문제가 발생하게 된다.

근래에는 저렴하면서도 해상도가 높은 카메라들이 많이 보급됨에 따라 이를 활용하면서도 기존 PC camera의 비트레이트 수준의 트래픽만 발생시키면서 전송할 필요가 대두되고 있으며, 나아가 과거처럼 하나의 카메라만 사용하는 것이 아니라 한 참여자가 고해상도 카메라를 포함하는 2개 이상 카메라를 사용하고자 하는 요구가 늘어나고 있다. 예를 들어 고해상도 현미경 영상을 공유하는 화상회의나 온라인 교육 등이 그러하다.

종래에는 PC camera의 영상 이외에 추가로 광학장비 영상을 공유하고자 할 경우 일반적으로 프로그램 공유(Application sharing) 방식을 이용했는데 이럴 경우, 화상회의 자체에서 발생하는 트래픽과, 프로그램 공유를 위해 사용되는 응용 프로그램의 트래픽에 추가하여 고해상도 광학장비 영상의 트래픽이 동시에 발생하여, 고속 LAN 환경하에 있는 소수 이용자 외에는 일반 인터넷 환경에서 다자간 회의가 현실적으로 불가능하였다. 특히 외국인들과의 회의에 있어서는 전송률에 대한 제약이 심하므로, 국제회의에 있어서는 고해상도 영상을 공유하는 것을 기대할 수 없었다. 결국 고해상도 영상을 공유하기 위해서는 추가적인 스트리밍 서버나 추가적인 응용 프로그램을 이용하는 수밖에 없었다.

이와 같은 고해상도 영상을 공유하는 욕구를 충족시키기 위해서는 고해상도 비디오를 전송하면서도 딜레이를 억제하여 실시간을 만족시키는 새로운 방식의 화상회의 시스템이 필요하다.

본 발명은 5백만 화소 이상의 고해상도 카메라 영상을 이용한 다자간 화상회의에도 딜레이가 발생하지 않으며 사용자가 2개 이상의 카메라, 예를 들어 PC 카메라와 현미경 등 광학장비로부터의 화상을 공유하는 화상회의에 있어서도 딜레이나 오디오, 문서자료 공유에도 악영향을 미치지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 화상회의용 카메라(PC camera 등) 로부터의 영상은 종래 방식대로 전송하되, 추가적인 고해상도 영상은 해당카메라 장비에서 직접 데이터를 받아서 H.264로 인코딩하여 전송하는 구성을 가진다.

구체적으로 외부 광학기기를 PC에 직접 외부장치로서 연결시켜 화상회의프로그램에서 외부광학기기 데이터(비디오, 오디오) 직접 인식하도록 한다. 이렇게 취득된 외부광학기기 데이터는 H.264 코덱과 G.729 코덱을 이용하여 각각 비디오 신호와 오디오 신호로 인코딩된다. 이렇게 협업 데이타로 변환된 외부광학기기 데이터는 화상회의 서버로 전송되어 전체 참여자가 공유하도록 하는 것이다.

또한 화상통신 프로그램이 외부 광학기기의 어플리케이션이 갖는 다양한 기능들을 직접 조작할 수 있도록 구성하는 것이 가능하다.

이렇게 고해상도 영상을 H.264를 이용하여 직접 실시간 인코딩하여 전송함으로써 고해상도 영상을 실시간으로 다자간 공유하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면 고해상도 화면에 대한 라이브 동영상 공유 또는 이미지 공유가 가능하고, 외부장비를 로컬 또는 원격지에서 직접 제어가 가능하며, 고해상도 카메라 영상 공유를 위한 부가 프로그램이나 장비가 필요없다. 또한 동영상 전송을 위한 추가적인 스트리밍 서버, 원격공유를 위한 추가적인 소프트웨어가 필요없다.

종래의 화상회의의 참여자는 PC 카메라를 이용해 하나의 비디오를 사용하는 것이 일반적이나, 본 발명에서는 PC 카메라와 고해상도 광학기기 비디오 등 2개의 비디오를 동시에 이용할 수 있도록 화상회의 시스템을 구성한다.

도 3은 본 발명을 이용한 화상회의 시스템에 있어서 참여자 측의 화상회의 참여를 위한 구성을 도시하고 있다. 각 참여자는 종래의 일반적인 화상회의 카메라인 제 1 카메라(31)와 함께 고해상도 광학기기 등에 마련된 제 2 카메라(32)를 구비하여 이용한다. 참여자의 화면에는 자신의 모습을 볼 수 있는 제 1 카메라 화상(33)과 전송될 고해상도 영상을 확인하는 제 2 카메라 화상(34)이 재생되고, 추가로 다른 참여자의 화면(35)도 재생되어 회의를 원활히 진행시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 화상회의 시스템의 구성도이다. 카메라-1은 PC 카메라로서 표준 USB 드라이버를 통해 PC에 설치되고, 화상통신 프로그램에서도 인식된다. 카메라-2는 추가로 연결되는 고해상도 카메라로서 마찬가지로 표준 USB 드라이버를 통해 PC에 설치되지만, 화상통신 프로그램에서는 카메라의 API(Application Programming Interface)를 통해 표시된다.

API는 응용프로그램이 직접 통신 장비와 통신하는데 사용할 수 있는 국제 표준 인터페이스이다. API를 사용하면, 통신 설비가 갖추어진 컴퓨터 내에서 전화 통화를 개시하거나 종료하는 응용프로그램을 작성할 수 있다. 이 표준은 ITU의 T.200 권고안에 의해 국제화되었다.

이 방법을 이용하면 하나의 화상통신프로그램에서 이론적으로 무제한의 카메라를 이용할 수 있다. 해상도가 커지면 요구되는 비트레이트도 커진다. 종래의 화상회의 솔루션에서 비디오 코덱으로 사용하는 MPEG4 part2를 사용하는 대신, 본 발명은 고해상도 광학기기 비디오를 사용하기 위해 압축률이 좋은 MPEG 4 part10 (H.264) 코덱을 이용하여 데이터량을 줄인다.

화상통신 프로그램은 카메라-2의 API를 통해 카메라 영상을 직접 입력받으므로, 카메라-2의 본래 해상도를 그대로 화상통신 참여자간에 공유할 수가 있게 된다. 화상통신 프로그램에서 카메라 1,2의 위치와 크기를 원하는 대로 조정할 수 있음은 물론이다.

또한 카메라-2에서는 카메라-2의 어플리케이션이 갖고 있는 다양한 기능들을 화상통신 프로그램에서 직접 수행할 수 있다. 예를 들어 현미경 카메라의 경우 현미경 카메라 어플리케이션에서 제공하는 마이크론 단위의 길이 측정, 면적 계산, 특정 부위 확대, 축소 등을 화상통신중에도 수행할 수 있다.

도 5는 이미지 캡쳐의 실시예를 도시하고 있다. 여기서는 주화면을 분할하여 제 2 카메라 화상(52)과 그 일부를 캡쳐한 이미지 화상(54)을 재생하고 있다. 예를 들어, 제 2 카메라 화상의 라이브 화면을 클릭하는 등의 방식으로 이미지 캡쳐를 가능하게 하고 이를 정지화상으로서 공유시키는 것이 가능하며 이 이미지에 대해서는 확대, 축소 마킹 등의 기능이 제공될 수 있다.

주어진 본 발명의 원리에 대한 설명에 많은 변화 및 변형이 고안될 것으로 이해된다. 그러므로 후기될 특허 청구 범위는 본 발명의 본질 및 범위를 벗어나지 않는 그러한 모든 변화 및 변형을 포함하는 것을 의도로 한다.

본 발명의 방식을 이용하면 고해상도 카메라를 단수 또는 복수로 이용할 경우에도 일반 인터넷 환경에서 다자간 화상회의가 가능하게 된다. 또한 온라인 교육산업이나, 엔터테인먼트 산업에서도 응용될 수 있다.

도 1은 화상통신 시스템의 일반적인 구성도이고,

도 2는 종래기술을 이용한 화상회의 화면 구성의 예이고,

도 3은 본 발명을 이용한 화상회의 참여자 측의 일 실시예이고,

도 4는 본 발명을 이용한 화상회의 시스템의 신호 흐름도이고,

도 5는 본 발명을 이용한 고해상도 이미지 캡쳐의 실시예이다.

Claims (2)

1. 고해상도 영상 전송을 위한 화상회의 데이터 전송 장치에 있어서,

   제 1 해상도를 가지는 제 1 영상을 제공하는 제 1 영상 장치,

   제 1 영상을 인코딩하는 제 1 인코더,

   제 1 해상도보다 높은 제 2 해상도를 가지는 제 2 영상을 제공하는 제 2 영상장치,

   제 2 영상을 인코딩하는 제 2 인코더,

   상기 제 1 인코더 및 제 2 인코더로부터의 출력신호를 각각 송출하는 전송기, 및

   제 1 영상 및 제 2 영상을 표시하고, 상기 제 1 인코더, 제 2 인코더 및 전송기를 제어하는 사용자 인터페이스를 포함하고,

   상기 제 2 영상장치는 API를 경유하여 상기 사용자 인터페이스에서 제어가능한 것을 특징으로 하는 화상회의 데이터 전송 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 인코딩부는 H.264 코덱을 이용하여 인코딩하는 것을 특징으로 하는 화상회의 데이터 전송 장치.

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