KR20100066083A - 무선랜을 이용한 3g 스마트폰의 화상전화 구현 알고리즘 - Google Patents

무선랜을 이용한 3g 스마트폰의 화상전화 구현 알고리즘 Download PDF

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본 발명은 무선랜을 이용한 VoIP 기반의 화상전화 제공 방법에 관한 것으로, 특히 화상통화가 가능한 3G 이동전화용 스마트 폰의 화상 통화 기능을 무선 랜을 이용하여 구현함으로서 저렴한 비용으로 화상전화를 이용할 수 있도록 하는 소프트웨어적인 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 3G 스마트폰의 무선 랜 기능을 활성화한 후 무선공유기(AP)나 애드혹(ad-hoc) 접속방식을 통한 무선 네트워크를 구성하는 단계, 당 발명에서 제공하는 화상통화를 위한 어플리케이션 프로그램을 구동하는 단계, 상기 단계 후 해당 3G 스마트폰에 임베디드로 제공되어있는 카메라 구동 어플리케이션 및 드라이버를 호출하는 단계, 실행된 화상통화 어플리케이션 프로그램에서 연결할 대상의 전화번호를 호출하는 단계와 접속, 통화, 해제하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.
무선랜, 스마트폰, 3G, 화상전화, VoIP, ad-hoc

Description

무선랜을 이용한 3G 스마트폰의 화상전화 구현 알고리즘 {Video Telephony Algorithm for 3G Smartphone by Wireless LAN}
본 발명은 무선 랜을 이용한 VoIP기반의 화상전화 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상통화가 가능한 3G 이동전화용 스마트 폰의 화상 통화 기능을 무선 랜을 이용하여 구현함으로서 저렴한 비용으로 이용할 수 있도록 하는 응용 소프트웨어적인 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화상전화가 가능한 스마트폰의 경우 전, 후면에 각각의 디지털 카메라를 장착하여 송신자 및 수신자의 화상을 동시에 분할 디스플레이하고 음성의 송, 수신을 위하여 내장된 마이크와 리시버를 이용한다. 상기 화상통화를 구현하기위한 데이터의 전송 매개체로는 현재 WCDMA나 cdma2000 EVDV 또는 EVDO rev.A 방식의 3G 이동전화망을 이용하여 상향, 하향의 패킷데이터를 보내고 받는 방식으로 화상통화를 제공하고 있다.
또한, SIP(Session Initiation Protocol)기반의 VoIP(Voice Over Internet Protocol)전화의 경우 유, 무선 LAN을 이용한 IP 접속을 통하여 음성, 영상의 전송을 구현하고 있으며, 무선 LAN을 이용한 음성통화가 가능한 VoIP 전화기가 가정용 및 스마트폰용으로 이미 상용화 되었으나, 화상통화를 지원하는 전화기는 유선 LAN을 이용한 IP전화기가 유일하다 할 수 있다.
이러한 기존의 화상전화용 3G 스마트폰의의 화상전화 서비스는 이동전화 사업자를 통한 이동통신망을 반드시 이용하여야 할 뿐만 아니라, 패킷 데이터 사용 요금이 지나치게 고가이어서 대부분의 일반 사용자들이 화상통화 사용을 기피하는 결과가 나타나고 있다. 이는 이동전화 시스템을 구축하기 위하여 대규모의 자본을 투자한 것 대비 매우 낮은 효율성을 가져오고 있으며, 통신 인프라의 확산과 발전을 저해하는 요인으로 작용될 수 있다. 또한, 인터넷의 IP를 이용한 SIP기반의 VoIP 전화기의 경우 상대적으로 저렴한 통화 비용 발생으로 이동전화 대비하여 가격 잇점이 있을 수 있으나, 음성통화만을 지원함으로서 화상통화를 이용하고자 하는 사용자들의 다양한 욕구를 충족시키지 못하는 단점이 있다.
SIP기반의 VoIP 전화기에서 화상통화를 구현하는 방법은 종래에도 다양한 기술로 응용되고 있는 바이나, 이 또한 특정 전화기 제조사의 특정 제품에 소프트웨어 임베디드(embeded)된 형태로만 구현되어 있어서, 고가의 개발비용이 요구되고 시중에 기 유통되는 제품들에 대한 확장성이나 다양한 전화기들을 수용할 수 있는 범용성이 매우 떨어진다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 화상통화를 위한 화상 카메라를 장착한 3G 스마트폰에서 고가의 비용을 지불하는 이동통신 망 대신에 Wi-Fi 무선 LAN 접속 기술을 활용하여, 무선 엑세스 포인트(AP) 및 ad-hoc 기반의 화상전화 통신을 구현하는데 목적이 있다.
본 발명은 무선 VoIP 통화 알고리즘을 기반으로 음성외에 화상을 전송하여 사용자간의 쌍방향 화상통신을 제공함에 있어서, 다양한 3G 스마트폰에 적용 가능한 범용성을 확보하고, 기기간의 통신 영역의 확장을 도모하는데 또 하나의 목적이 있다.
본 발명은 저비용으로 화상전화 서비스를 이용하기 위한 방법으로 3G 스마트폰의 무선 랜 기능을 활성화한 후 무선공유기(AP)나 애드혹(ad-hoc) 접속방식을 통한 무선 네트워크를 구성하는 단계, 당 발명에서 제공하는 화상통화를 위한 어플리케이션 프로그램을 구동하는 단계, 상기 단계 후 해당 3G 스마트폰에 내장된 카메라 구동 어플리케이션 및 드라이버를 호출하는 단계, 실행된 화상통화 어플리케이션 프로그램에서 연결할 대상의 전화번호를 호출하는 단계와 접속, 통화, 해제하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.
본 발명은 기존에 상용화되어 시판중인 화상통화가 가능한 3G 스마트폰의 기 존 임베디드 카메라 어플리케이션을 이용하여, 별도의 개발 비용을 지불하지 않고 저가의 이용요금만으로 화상전화를 이용할 수 있다.
기존의 이동통신 사업자의 서비스에 한정된 3G 화상통화 대신에 저렴한 비용의 VoIP 전화 사업자의 망을 이용할 수 있으며, 무선 LAN 기반의 근거리 네트워크 기술인 ad-hoc을 이용하면 비용이 전혀 발생하지 않고 화상통화 서비스를 이용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치는 화상전화를 위한 다양한 화상 카메라를 장착한 3G 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP 및 네비게이션 장치를 포함할 수 있다.
WinCE나 심비안, 리눅스같은 범용 스마트폰 운영체제 (OS : Operating System)를 탑재하고 화상통화를 지원하는 3G 스마트폰은 시스템에 임베디드된 카메라 모듈을 기본적으로 장착하고 있다. 상기 단말기에서 화상통화를 구현하기위해서는 이동통신망과 같은 네트워크 시스템에 접속, 인증 및 해당 시스템이 가지고 있는 프로토콜에 상응한 일련의 접속 알고리즘이 실현되어야 하며, 또한 상기 단말기에서는 임베디드된 카메라 모듈을 활성화시켜 화상의 표시 및 전송에 이용하여야 한다.
본 발명은 상기 화상전화 알고리즘을 응용하여, ad-hoc을 포함한 무선 LAN 네트워크를 활용한 염가의 화상통화를 구현하고자 한다. 본 발명에서 구현되는 화상통화 방법은 스마트폰 단말기에서 자체적인 어플리케이션으로 제공하는 3G 이동 통신용 화상통화 프로그램을 본 발명에서 제공하는 프로그램모듈을 이용하여 호출, 응용하는 단계를 가지며 기기별 확장성과 범용성을 보장할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 기존의 무선 랜 억세스 포인트를 이용한 VoIP 전화 서비스가 구현되는 과정을 나타낸 블록도로서, 무선 랜 포트를 장착하고 있는 개개의 3G 스마트폰 장치(4.5)가 Wi-Fi 네트워크를 통하여 무선 억세스 포인트(3)에 연결한 후 PSTN, ISDN, 광랜cable과 같은 공용 이더넷망(2)을 통하여 VoIP 서비스 사업자의 서버 시스템(1)에 접속되어 VoIP 전화 서비스를 실현하는 과정을 나타낸 것이다. 연결 과정에서 무선 억세스 포인트(3)에 연결되는 과정을 생략하고 애드혹(ad-hoc) 네트워크를 통하여 근거리에 위치해있는 기기간의 직접 연결로 인터넷 전화 사용이 가능하다. 이 경우에는 VoIP 사업자에서 제공하는 전화 어플리케이션 프로그램을 사용하지 않고, 운영체제(OS)에서 제공되는 전화접속용 기본 프로그램을 사용할 수 있다. Windows OS 환경의 Net-Meeting 프로그램은 그 좋은 일례이다.
도 2는 기존의 이동통신 사업자의 시스템(6)을 이용하여 3G 화상 전화를 구현하는 과정을 나타낸 개략적인 블록도이다.
도 3은 도 2의 기존 3G 화상전화 시스템을 구체적으로 기술한 블록도이다.
3G 이동통신 기지국(8)에 링크 연결된 스마트폰 장치는 이동통신 사업자의 서버 시스템(7)의 제어 명령에 따라 호 등록 및 인증, 연결, 절단의 프로세스를 실현함으로서 화상전화 서비스를 구현할 수 있다. 이때, 각각의 스마트폰 장치는 통화 상대방으로부터 3G망의 다운링크 채널을 통해서 수신된 화상 데이터(10)를 디코딩하며, 장치에 자체적으로 장착되어있는 카메라의 화상 데이터(11)를 인코딩하는 과정을 거쳐 스마트폰 장치에 임배디드로 제공되는 화상통화용 어플리케이션 프로그램(9)을 구동함으로서 송,수신 영상을 동시에 하나의 디스플레이하게 된다. 인코딩된 송신용 화상데이터는 별도의 3G 업링크 채널을 통해서 시스템망을 거쳐 통화 상대방에게 전송된다. 또한 음성데이터는 화상데이터와의 동기과정을 거쳐 인코딩, 디코딩되어 별도의 음성트래픽 채널로 전송되는 과정을 거치게 된다.
도 4는 당 발명이 구현되는 과정을 나타낸 간략화된 논리 블록도이며, 이것은 상기 도 3의 기존 3G 화상전화 시스템 및 도 1의 무선 랜 억세스 포인트를 이용한 VoIP 전화 서비스 시스템을 응용하고, 당 발명이 추구하는 바인 가격 효율적인 VoIP 화상전화 시스템을 구현하기 위한 방법으로 영상신호 처리기(14)와 화상통화용 VoIP 어플리케이션 프로그램(13)을 적용한 방법을 구체적으로 설명한다.
당 발명을 구현하기위해서는, Wi-Fi 무선랜 또는 ad-hoc 네트워크로 접속되는 스마트폰 장치가 우선 구비되어야 하며, 상기 무선랜을 통한 기기 상호간의 이 더넷 프로토콜상의 연결이 선행되어야 한다. 스마트폰 장치의 무선랜이 활성화되고 이더넷 접속이 성공되면 해당 무선망을 통하여 통화 상대방으로부터 송신된 카메라 화상 데이터가 수신된다(10). 수신된 화상 데이터는 전송 상대방의 스마트폰 장치에서 인코딩된 데이터의 형태로 수신되며, 이를 해독하기 위하여 수신자의 스마트폰에 임베디드로 장착되어있는 영상신호 디코딩 알고리즘(15)을 사용하게 된다. 영상신호 디코딩 알고리즘을 거쳐 디코딩 가공된 데이터는 본 발명에서 제안하는 장치중 하나인 영상신호 처리기(14)에 모아진다.
영상신호 처리기(14)는 스마트폰 장치에서 통화 상대방에게 송신할 목적으로 촬영된 카메라 영상(11) 신호를 인코딩하여 처리하는 임베디드 카메라 어플리케이션 알고리즘에 의하여 특정 포맷으로 가공 처리된 영상(화상) 데이터(15)와 함께 상기 디코딩 과정을 거친 수신 화상데이터를 집적하여 보관한다.
일반적으로 3G 화상전화용 스마트폰은 동영상 촬영 시 디스플레이 장치에 실시간 화상을 표시해주는 어플리케이션(16)을 임베디드로 장착하고 있다. 당 발명에서는 기존의 3G 스마트폰에 내장된 기본 카메라 어플리케이션을 사용하여 VoIP 통화모드에 적용함으로서 독립적인 별도의 카메라 어플리케이션이 필요하지 않은 장점을 갖는다.
영상신호 처리기에 집적된 송, 수신 화상 데이터는 실제 사용자의 스마트폰의 표시장치에 나타내기 위한 방법으로 집적된 데이터의 가공을 시행한다. 기본 카메라 어플리케이션에서 적용한 비디오 포맷을 본 발명에서 제공하는 화상통화용 VoIP 구동 어플리케이션(13)에 적용하기 위하여 적합한 비디오 포맷으로 변환해 주 는 과정이 필요하며, 제공되는 비디오 포맷이 범용적일 경우 상기 과정이 생략 될 수 도 있다.
영상신호 처리기에서 변환, 가공된 송, 수신 화상 비디오 데이터는 본 발명에서 제공하는 화상통화용 VoIP 구동 어플리케이션(13)의 입력신호로 제공되고, 해당 어플리케이션 프로그램은 입력된 비디오 데이터와 오디오 코덱을 통하여 가동 처리된 오디오 신호를 동기화 한 후 사용자의 스마트폰의 표시장치에 디스플레이 하게된다. 이 과정에서 본 발명이 제공하는 별도의 화상통화용 VoIP 구동 어플리케이션 프로그램(13)을 제공하지 않더라도 사용되는 스마트폰 장치의 임베디드 화상통화용 API를 탑재한 구동 어플리케이션(9)를 직접 사용이 가능할 경우 화상통화용 VoIP 구동 어플리케이션(13)을 대신하여 적용될 수 있다. 3G 화상통화용으로 장착된 임베디드 어플리케이션을 무선랜을 통한 VoIP 화상통화로 응용하여 사용함으로서 본 발명에서 얻고자하는 개발상의 비용이 감소되는 효과와 더불어 기기의 응용성이 확장됨으로서 장치 소프트웨어의 간단화가 가능해진다.
상기 처리절차가 완료된 VoIP 화상통화 솔루션은 무선 억세스포인트(AP) 또는 ad-hoc 네트워크를 통하여 Wi-Fi 시그널링의 포맷으로 VoIP 사업자 서버에 접속하거나 ad-hoc네트워크 기술을 통하여 직접 상대방의 스마트폰 장치에 전송된다.
전송된 화상전화용 Wi-Fi 시그널은 본 발명이 구현되어있는 통화 상태방의 3G 스마트폰에 수신되며, 상기 블록도의 절차에 따라 동일한 과정을 거치게 된다. 상기 과정이 완성되면 비로써 두 개의 스마트폰 장치사이의 VoIP 화상통화가 개시되어진다.
도 5는 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 화상통화용 3G 스마트폰 장치의 통화를 위한 제어 흐름도로서, 특히 임베디드용 카메라 어플리케이션을 갖추고 있는 기기의 VoIP 통화에 따른 처리 절차를 도시한 흐름도 이다.
먼저 스마트폰 기기에 장착되어있는 Wi-Fi 무선랜을 활성화하여 802.11b/g/n등의 프로토콜을 통한 무선 억세스포인트(AP)나 ad-hoc 네트워크에 접속한다.(S2)
무선 접속이 완료되면 본 발명에서 제시한 VoIP 화상전화 프로그램을 실행한다.(S3)
상기 단계(S3)가 완료되면, 발신을 위한 다이얼링 키가 입력되었는지의 여부(S4) 및 수신 호출 신호가 발생되었는지(S5)를 판단하고 상기 단계의 판단 결과 정상적인 VoIP 전화용 신호일 경우 VoIP 네트워크의 호 접속을 시행한다(S7).
상기 단계(S7)의 판단 결과 VoIP 네트워크의 호 접속이 성공적으로 완료되었으면 스마트폰 기기의 임베디드 카메라를 구동 여부를 판단하고(S7) 문제가 없으면 영상신호 처리기(14)에서 해당되는 영상 데이터를 가공 처리한다(S8).
상기 단계(S8)의 처리 결과에 따른 영상 데이터 및 별도의 path를 거친 음성데이터를 동기화 한 후 화상 통화용 VoIP 어플리케이션 프로그램(13) 이나 3G 스마트폰에 임베디드 되어있는 화상통화용 API를 탑재한 어플리케이션 프로그램(9)을 실행한 후 송, 수신 화상데이터의 정상적인 디스플레이 여부를 판단한다(S9).
상기 단계(S9)의 판단 결과 영상이 출력되었으면 통화 상대방으로부터 수신된 음성 데이터의 정상적인 복조 여부를 판단한 뒤(S10) 실제적인 화상통화를 진행 한다(S11).
또한 상기 단계(S7,S9,S10)의 판단 결과 작업이 성공적이지 않을 경우 통화 종료(S12)를 실행하고 대기 상태를 유지한다.
본 발명은 상기에서 설명된 3G 스마트폰에서의 무선랜을 이용한 화상통화방법이 제조사의 추가적인 VoIP 응용프로그램 제공이 필요하지 않고, 임베디드로 제공되는 카메라 어플리케이션 및 화상통화 프로그램을 이용하여 저렴한 비용의 화상전화를 구현한다는 점에 특징이 있다.
본 발명을 3G 스마트폰 장치를 일례로 설명하였지만, 본 발명은 임베디드 카메라가 장착 되어있고 이동통신망을 통하여 화상전화를 서비스하는 모든 종류의 이동 통신 시스템에서도 구현될 수 있다는 점을 주목하여야 한다.
도 1은 기존의 무선 랜 억세스 포인트를 이용한 VoIP 전화 서비스가 구현되는 과정을 나타낸 블록도
도 2는 기존의 이동통신 사업자의 시스템(6)을 이용하여 3G 화상 전화를 구현하는 과정을 나타낸 개략적인 블록도
도 3은 도2의 기존 3G 화상전화 시스템을 구체적으로 기술한 블록도
도 4는 당 발명이 구현되는 과정을 나타낸 간략화된 논리 블록도
도 5는 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 화상통화용 3G 스마트폰 장치의 통화를 위한 제어 흐름도

Claims (3)

  1. 무선랜 및 ad-hoc 네트워크를 사용 가능한 Wi-Fi 인터페이스를 갖추고, 3G 이동통신망을 이용하여 화상통화가 가능한 3G 스마트폰 장치에 있어서,
    3G 스마트폰의 무선 랜 기능을 활성화한 후 무선공유기(AP)나 애드혹(ad-hoc) 접속방식을 통한 무선 네트워크를 구성하는 단계, 당 발명에서 제공하는 화상통화를 위한 어플리케이션 프로그램을 구동하는 단계, 상기 단계 후 해당 3G 스마트폰에 임베디드로 제공되어있는 카메라 구동 어플리케이션 및 드라이버를 호출하는 단계, 실행된 화상통화 어플리케이션 프로그램에서 연결할 대상의 전화번호를 호출하는 단계와 접속, 통화, 해제하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 화상전화 서비스 방법
  2. 제 1항에 있어서 기기에 장착되어있는 카메라에서 촬영한 비디오 포맷을 VoIP 화상통화 어플리케이션에 적용할 수 있도록 임베디드 프로그램의 출력 영상신호를 가공 처리할 수 있도록 하는 수단을 구비하는 단말 장치
  3. 제 1항에 있어서 기기에 임베디드 화상통화용 API를 탑재한 구동 어플리케이 션 프로그램을 VoIP 화상통화 어플리케이션을 대신하여 무선랜을 이용한 화상통화에 사용할 수 있도록하는 프로그램을 구비하는 단말 장치
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