KR20130090903A

KR20130090903A - 감시 비디오 라우터

Info

Publication number: KR20130090903A
Application number: KR1020137010043A
Authority: KR
Inventors: 마이클 에스 웬그로비츠; 브라이언 에이 바버
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-08-14
Also published as: CN103181166A; JP2014502072A; EP2630792A1; US20120098969A1; KR101473127B1; US8928756B2; WO2012054191A1; JP5931077B2

Abstract

감시 비디오 라우터는 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅한다. 감시 비디오 라우터는 패킷 교환 네트워크에 결합되어 비디오 수신 장치들과의 통신을 가능하게 하며, 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 각각의 디지털 비디오 스트림을 수신한다. 감시 비디오 라우터는 제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 요청을 수신하며, 그 후 제 1 디지털 비디오 스트림을 패킷 교환 네트워크를 통해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅한다.

Description

감시 비디오 라우터{SURVEILLANCE VIDEO ROUTER}

관련 출원의 교차 참조

본 미국 유틸리티 특허 출원은 35 U.S.C. § 1 19(e)에 따라 2010년 10월 22일에 출원하여 계류중이며 발명의 명칭이 "감시 비디오 라우터(Surveillance Video Router)"인 미국 가출원 제61/405,698호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 참조에 의해 여기에 전체적으로 통합되며 모든 목적을 위해 본 미국 유틸리티 특허 출원의 일부가 된다.

본 발명의 기술 분야

본 발명은 일반적으로 비디오 감시 시스템에 관한 것으로서, 특히 비디오 감시 카메라로부터 디지털 비디오 스트림을 관찰하는 것에 관한 것이다.

카메라가 표준 및 고 해상도 비디오를 IP 네트워크를 통해 디지털 레코더, 비디오 분석 시스템, 비디오 관리 디스플레이 및 다른 관찰 장치/시스템에 스트리밍하는 비디오 감시 시스템이 시장에서 일반적으로 되고 있다. 카메라 네트워크 시스템은 공항, 도시 거리, 교통 시설, 공공 쇼핑몰, 소매 점포 체인 및 그 밖의 곳에서 찾을 수 있다. 이러한 시스템의 특성은 사람, 자산 및 재산의 보호를 향상시킨다. 소형, 중형 및 대형 카메라 네트워크는 현재 다수의 관찰자가 국부적으로 연결된 통신망이나 광역 통신망 상의 어느 곳에 멀리 떨어져 위치된 상태로 존재한다.

전형적인 기존의 비디오 감시 시스템에서, 각 관찰자는 어떤 카메라가 관찰될 것인지를 선택한다. 예를 들면, PC 기반 비디오 관리 시스템(VMS)을 이용하는 인간의 관찰자는 테이블, 목록 또는 맵으로부터 하나 이상의 카메라를 수동으로 선택한다. VMS의 그래픽 사용자 인터페이스와 적절히 상호 작용한 후, 인간 관찰자는 선택된 카메라로부터의 실시간 비디오 스트림을 관찰한다.

IP 카메라에 대해, HTTP 기반 스트리밍 프로토콜이 통상적으로 이용되어, 적절한 URL에 진입하는 관찰자가 브라우저 클라이언트에서 실시간 비디오 스트림을 관찰할 수 있다. 예를 들면, 관찰자는 수동으로 URL에 진입하거나, 알람 조건에 의해 트리거된 텍스트 메시지 또는 이메일 내에서 URL을 수신한 후에 진입할 수 있다. 그러나, 관찰자는 URL에 직접 연결해야 하며, 따라서 비디오 스트림에 액세스하기 위해 URL에 대한 지식을 가져야 한다.

많은 시나리오에서는 인간의 관찰자가 관찰될 카메라를 수동으로 선택하는 것이 불가능하거나 비현실적이다. 예를 들면, 경찰관이 비디오 감시 카메라를 배치한 긴급 현장으로 경찰 차를 운전하는 상황을 고려한다. 그것은 경찰관이 긴급 현장으로 이동하면서 하나 이상의 감시 카메라로부터 실시간 비디오를 관찰하는데 매우 유용할 수 있지만, 잠재적으로 고속으로 운전하면서 경찰관에 의한 PC 화면과의 수동적인 상호 작용은 위험하다. 더욱이, 경찰관은 통상적으로 어떤 카메라가 관찰을 위해 가장 적절히 선택될 것 인지를 모른다. 이러한 정보는 많은/모든 카메라를 보여주는 비디오 월(video wall)뿐만 아니라 다른 자원 및 자산에 액세스할 수 있는 도시의 중앙 긴급 네트워크 운영 센터의 운행 관리자(dispatcher)에게 더 잘 알려질 수 있다. 이러한 제 3 자(third party)의 운행 관리자가 어떤 비디오 스트림이 경찰관으로 푸싱/라우팅되어야 하는지를 선택하기 위해 가장 좋은 위치에 있을 수 있지만, 제 3 자가 비디오 스트림을 선택하도록 하기 위한 메커니즘은 현재 없다.

따라서, 필요한 것은 IP 기반 디지털 비디오 스트림을 관찰자로 라우팅할 수 있으며 적절한 디지털 비디오 스트림을 관찰자로 라우팅하도록 제 3 자에 의해 제어될 수 있는 감시 비디오 라우터이다.

일 실시예에서, 감시 비디오 라우터는 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅한다. 감시 비디오 라우터는, 패킷 교환 네트워크에 결합되어 비디오 수신 장치들과의 통신을 가능하게 하며 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 각각의 디지털 비디오 스트림을 수신하는 네트워크 인터페이스를 포함한다. 감시 비디오 라우터는 추가로 제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 네트워크 인터페이스를 통해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 요청을 수신하는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 추가로 제 1 디지털 비디오 스트림을 네트워크 인터페이스를 통해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅한다.

예시적인 실시예에서, 요청은 제 1 비디오 수신 장치로부터 수신된다. 다른 예시적인 실시예에서, 요청은 제 3 자의 소스로부터의 제어 입력으로서 수신된다.

다른 실시예에서, 감시 비디오 라우터는 디지털 비디오 스트림 중 하나를 수신하기 위한 각각의 복수의 논리적 발신지 포트(source port), 및 비디오 수신 장치들 중 적어도 하나와 통신하기 위한 각각의 복수의 논리적 목적지 포트(destination port)를 포함한다. 프로세서는 제 1 디지털 비디오 스트림을 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위해 제 1 디지털 비디오 스트림을 제 1 디지털 비디오 스트림을 위한 각각의 논리적 발신지 포트로부터, 제 1 비디오 수신 장치를 위한 각각의 논리적 목적지 포트에 복사한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅하는 방법이 제공된다. 방법은 제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 패킷 교환 네트워크를 통해 감시 비디오 라우터에서의 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 요청을 수신하는 단계, 패킷 교환 네트워크를 통해 감시 비디오 라우터에서의 제 1 원격 감시 카메라로부터 제 1 디지털 비디오 스트림을 수신하는 단계, 및 제 1 디지털 비디오 스트림을 감시 비디오 라우터에 의해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하는 단계를 포함한다.

본 발명의 보다 완전한 이해가 첨부된 도면과 함께 해석될 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 획득될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅하기 위한 감시 비디오 라우터를 포함하는 예시적인 디지털 비디오 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 디스플레이 장치들로 라우팅하기 위한 감시 비디오 라우터를 포함하는 예시적인 디지털 비디오 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 다른 타입의 비디오 수신 장치들로 라우팅하기 위한 감시 비디오 라우터를 포함하는 예시적인 디지털 비디오 시스템을 도시한다.
도 4-5는 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 다수의 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위한 다양한 라우팅 메커니즘을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 하나 이상의 비디오 수신 장치로 라우팅하기 전에 디지털 비디오 스트림들을 트랜스코딩하기 위한 예시적인 트랜스코딩 메커니즘을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 디지털 비디오 스트림 라우팅에 대한 제 3 자 제어를 제공하는 예시적인 스마트 비디오 라우터를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 감시 비디오 라우터의 다양한 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 9-10은 본 발명의 실시예들에 따라 서로 다른 패킷 교환 네트워크에 걸친 디지털 비디오 스트림의 예시적인 라우팅을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 디지털 비디오 스트림들을 라우팅하기 위한 종속 접속된(cascaded) 감시 비디오 라우터를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 디지털 비디오 스트림들을 라우팅하기 위한 IP 터널링(tunneling) 메커니즘을 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.

본 발명의 실시예에 따르면, IP 기반 감시 카메라들로부터 비디오 수신 장치들로의 비디오 스트림들의 스위칭/라우팅을 제어하는 네트워크 인프라 구성 요소의 역할을 하는 감시 비디오 라우터가 제공된다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따라 원격 비디오 감시 카메라들(40)에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림을 하나 이상의 비디오 수신 장치(50)들로 라우팅하기 위한 예시적인 디지털 비디오 시스템(10)을 도시한다. 시스템(10)은 원격 비디오 감시 카메라(카메라-1, 카메라-2 ... 카메라-N)(40), 비디오 수신 장치(VRD 1, VRD 2 ... VRD M)(50) 및 감시 비디오 라우터(SVR(surveillance video )(20)를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 비디오 수신 장치(50)는 비디오 관리 시스템(VMS), 네트워크 비디오 레코더, 비디오 분석 시스템, 추가적인 감시 비디오 라우터, 브라우저 또는 디스플레이 장치일 수 있다. 디스플레이 장치의 예는 이동 통신 장치, 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 또는 보안 시스템 디스플레이 장치와 같이 단일의 디스플레이를 가진 장치, 또는 보안 시스템의 비디오 월과 같이 다수의 디스플레이를 가진 장치를 포함한다.

SVR(20), 카메라(40) 및 비디오 수신 장치(VRD)(50)는 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크 또는 다른 타입의 네트워크와 같은 패킷 교환 네트워크(30)를 통해 통신한다. 이와 같이, SVR(20)은 통상의 회선 교환 네트워크가 필요로 하는 바와 같이 복잡한 물리적 전자 회로 대신에 논리적 처리를 이용하여, 우수한 확장성을 생성하고, 케이블 거리 제한을 극복하며, 비테더링된(non-tethered)(무선) IP 기반 이동 장치로의 액세스를 제공한다. 더욱이, 패킷 교환 기반 SVR(20)에서의 논리적 처리는 통상의 회선 교환 비디오 라우터에 있는 고정 전자 회로를 이용하여 간단히 수행될 수 없는 새로운 특징, 기능 및 업그레이드의 도입을 용이하게 하고 단순화한다.

SVR(20)은 원격 비디오 감시 카메라(40)에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림을 실시간으로 하나 이상의 VRD(50)로 라우팅한다. 특히, SVR(20)은 디지털 비디오 스트림을 요청 시에 VRD(50)로 라우팅한다. 이러한 요청은 VRD(50)에 의해 시작될 수 있거나 제어 인터페이스(80)를 통해 외부 제 3 자의 소스에 의해 시작될 수 있다.

예를 들면, 일 실시예에서, VRD(50)는 SVR(20)과 각각의 신호 연결(70)을 확립하며, 하나 이상의 카메라(40)로부터 디지털 비디오 스트림(60)을 수신하도록 요청할 수 있다. 게다가, SVR(20)은 카메라(40)로부터 미디어(디지털 비디오 스트림)(60)를 수신하기 위해 하나 이상의 카메라(40)와 별도의 미디어 세션을 설정할 수 있다. SVR(20)은 요청을 수신하기 전이나 수신한 결과로서 카메라(40)와 미디어 세션(75)을 확립할 수 있다. 어느 쪽이든, 요청을 수신할 시에, SVR(20)은 요청받은 비디오 미디어(60)를 카메라(40)로부터 VRD(50)로 라우팅한다. 사실상, 감시 비디오 라우터(20)는 카메라(40)와 VRD(50) 사이의 프록시(proxy) 역할을 한다.

다른 실시예에서, SVR(20)은 디지털 비디오 스트림(60)을 하나 이상의 카메라(40)로부터 하나 이상의 VRD(50)로 적절히 라우팅하기 위해 제어 인터페이스(80)을 통해 제 3 자의 소스로부터 요청을 수신할 수 있다. 이러한 실시예에서, SVR(20)은 또한 요청을 수신하기 전이나 수신한 결과로서 카메라(20)와 신호 연결을 확립하고, 요청받은 디지털 비디오 스트림(60)을 적절한 VRD(50)로 라우팅할 수 있다.

SVR(20)은 또한 양방의 유니캐스트 및 멀티캐스트 IP 분배 방식을 구현할 수 있다. 예를 들면, 일부 카메라(40)는 유니캐스트를 이용하여 스위칭/라우팅될 수 있는 반면에, 다른 카메라는 디지털 비디오 스트림(60)을 다수의 VRD(50)로 분배하기 위해 멀티캐스트를 이용하여 스위칭/라우팅될 수 있다. 다른 실시예에서, SVR(20)은 또한 멀티캐스트 스트림을 수신하며, 멀티캐스트 스트림을 유니캐스트 또는 멀티캐스트 스트림으로서 하나 이상의 VRD(50)로 라우팅할 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 디지털 비디오 스트림을 카메라(40)로부터 SVR(20)을 통해 VRD 디스플레이 장치(55)로 라우팅하기 위한 예시적인 시스템(10)이 도시된다. 도 2가 비디오 스트림을 디스플레이 장치로 라우팅하는 관점에서 설명되지만, 다음의 것은 동등하게 다른 타입의 VRD에도 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

상술한 바와 같이, 디스플레이 장치(55)(예를 들어, 디스플레이 장치 1, 디스플레이 장치 2 ... 디스플레이 장치 M)는 예를 들어 이동 통신 장치, 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 또는 보안 시스템 디스플레이 장치와 같이 단일의 디스플레이를 가진 장치, 또는 보안 시스템의 비디오 월과 같이 다수의 디스플레이를 가진 장치를 포함할 수 있다. 각 디스플레이 장치(55)는 하나 이상의 카메라(40)로부터 하나 이상의 디지털 비디오 스트림(60)을 관찰하는 관찰자에 의해 동작될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 특정 디스플레이 장치(55)(예를 들어, 디스플레이 장치 2)의 관찰가 특정 카메라(예를 들어, 카메라-N)로부터 디지털 비디오 스트림을 관찰하기 위해, 디스플레이 장치 2는 적절한 세션 설정 시그널링(Session Setup Signaling)(70)을 이용하여 SVR(20)과 비디오 세션을 설정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(55)는 여기에서 목적지 포트(28)(예를 들어, 목적지 포트 A, 목적지 포트 B ... 목적지 포트 Y)로 지칭되는 다양한 논리적 전송 제어 프로토콜(TCP) 포트에 SVR(20)을 접촉할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 장치 2는 세션 설정 시그널링 HTTP 요청을 SVR의 IP 주소에서 목적지 포트 Y에 발생시킬 수 있다. 세션 설정 시그널링 요청은 예를 들어 디스플레이 장치(50)가 관찰하고 싶은 디지털 비디오 스트림(60)의 카메라의 URL을 포함할 수 있다.

유사한 방식으로, SVR(20)은 여기서 발신지 포트(25)(예를 들어, 발신지 포트 a, 발신지 포트 b ... 발신지 포트 x)로 지칭되는 다양한 논리적 TCP 포트에서 카메라(40)와 비디오 세션을 시작한다. 예를 들면, SVR(20)은 SVR의 IP 주소 및 특정 발신지 포트(예를 들어, 발신지 포트 x)로부터의 세션 설정 시그널링 HTTP(하이퍼 텍스트 전송 프로토콜) 요청을 카메라-1에 하며, SVR의 IP 주소 및 발신지 포트 b로부터의 세션 설정 시그널링 HTTP 요청을 카메라-N에 할 수 있다. 미디어(60)는 카메라(카메라-1 및 카메라-N)의 각각으로부터 HTTP 응답 내에서 SVR로 반환된다.

일 실시예에서, SVR(20)은 VRD(예를 들어, 디스플레이 장치(55))에 의해 무슨 세션이 요청되는지와 무관하게 목록 상에서 모든 카메라(40)와 세션을 시작한다. 이러한 방식으로, 일부 또는 모든 카메라(40)는 실제로 어떤 디스플레이 장치(55)로 스위칭/라우팅되는지 아닌지 항상 SVR(20)로 스트리밍한다. 다른 실시예에서, 특정 SVR 목적지 포트에 도달하는 VRD로부터의 요청은 SVR(20)에 의해 하나 이상의 카메라(40)에 대한 하나 이상의 세션의 설정을 트리거한다. 또 다른 실시예에서, SVR(20)은 SVR의 제어 인터페이스(80)를 통해 카메라(40)와 세션을 설정한다. 이러한 실시예에서, 외부 애플리케이션(제 3 자의 소스)은 SVR(20)을 제어하고, 카메라(40)의 스트림이 설정되어야 하는 시기와 어떤 카메라(40)의 스트림이 설정되어야 하는지에 관해 SVR(20)에 명령한다.

디지털 비디오 스트림을 적절한 디스플레이 장치(55)로 라우팅하기 위해, SVR(20)은 내부적으로 발신지 포트에서 수신된 미디어(60)를 목적지 포트에 복사한다. 예를 들면, SVR(20)은 카메라-N으로부터의 디지털 비디오 스트림을 디스플레이 장치 2로 라우팅하기 위해 발신지 포트에서 수신된 미디어(60)를 목적지 포트 Y에 복사할 수 있다. 디지털 비디오 스트림(60)은 예를 들어 SVR(20)로부터의 HTTP 응답 내에 포함될 수 있다. 일례로서, 디지털 비디오 스트림(60)은 RTSP 오버 RTP(Real Time Streaming Protocol (RTSP) over Real Time Protocol (RTP)) 패킷 또는 일련의 MJPEG(Motion Joint Photographic Experts Group) 프레임으로 전송될 수 있다.

단순함을 위해 이러한 스트림 중 몇몇만이 도 2에 도시되지만, 다수의 디지털 비디오 스트림(60)은 SVR(20)과 병렬로 존재하고 SVR(20)로부터 병렬로 존재하며 SVR(20)내에 병렬로 존재할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들면, 통상적인 SVR(20)은 동시에 스위칭/라우팅되는 수십, 수백 또는 심지어 수천의 디지털 비디오 스트림(60)을 가질 수 있다. 또한, 용어 "IP 발신지 포트(IP source port)" 및 "IP 목적지 포트(IP destination port)"는 단지 예시적이며, 많은 다른 타입의 논리적 구현이 튜플(tuple), 발신지/목적지 사양 ID 등과 같은 다양한 스트림 식별 메커니즘을 이용하여 가능하다는 것이 주목되어야 한다.

이제 도 3을 참조하면, VRD는 또한 여러 벤더(vendor)로부터의 다수의 비디오 관리 시스템(90) 내의 디스플레이 윈도우, 네트워크 비디오 레코더(95), 브라우저, 비디오 분석 시스템 및 다른 유사한 비디오 클라이언트와 같은 다양한 타입의 비디오 감시 클라이언트를 포함할 수 있다. 게다가, 또한 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실제 카메라와 세션을 시작하는 대신에, 비디오 수신 장치(즉, VMS(90) 또는 레코더(95))는 SVR(20)과 세션을 시작한다. 본질적으로, SVR(20)은 가상 카메라의 뱅크 역할을 한다. VRD는 실제 카메라가 아닌 가상 카메라와의 비디오 세션에 관련되어 있다는 것을 전혀 인식하지 못한다. 더욱이, 각 카메라(40)는 실제 VRD가 아닌 SVR(20)과의 비디오 세션에 관련되어 있다는 것을 전혀 인식하지 못한다. 따라서, SVR(20)은 "중간자(man-in-the-middle)" 서버로 동작하여, 미디어를 프록시하며 많은 타입의 카메라(40)와 VRD(90/95) 사이로 시그널링한다.

서로 다른 VRD(90/95)은 서로 다른 세션 설정 시그널링 프로토콜을 이용하여 SVR(20)과 세션을 설정할 수 있다. 예를 들면, 벤더 1에 의해 제조된 VMS는 하나의 타입의 세션 설정 시그널링 프로토콜 및 신텍스(syntax)를 이용할 수 있는 반면에, 벤더 2에 의해 제조된 VMS는 다른 타입의 세션 설정 시그널링 프로토콜 및 신텍스를 이용할 수 있다. SVR(20)은 프로토콜 및 신텍스에 이러한 변화를 수용할 수 있다.

일 실시예에서, SVR(20)은 세션 설정 시그널링 프로토콜의 타입을 적절하게 도출하기 위해 URL 포맷, 요청자의 IP 주소 및/또는 다른 정보와 같은 특정 VRD(90/95)로부터의 설정 요청(70)의 정보를 이용한다. 다른 실시예에서, SVR(20)은 특정 목적지 포트에서 특정 타입의 세션 설정 시그널링 프로토콜을 지원한다. 예를 들면, 목적지 포트(1000-1999)는 벤더 1의 VMS(90)로부터의 접촉을 위해 예약될 수 있고, 목적지 포트(2000-2999)는 벤더 2의 VMS(90)로부터의 접촉을 위해 예약될 수 있으며, 목적지 포트(11000-11049)는 네트워크 비디오 레코더(95)로부터의 접촉을 위해 예약될 수 있다. 완전한 시스템이 조립되고, 설치되며, 구성되면, VRD(90/95) 및 SVR(20)은 이러한 구성에 따라 적절히 관리된다.

SVR(20)은 또한 카메라 의존 세션 설정 시그널링 프로토콜을 수용할 수 있다. 예를 들면, SVR(20)은 하나의 타입의 세션 설정 시그널링 프로토콜을 벤더 1에 의해 제조된 카메라에 배포하며, 다른 타입의 세션 설정 시그널링 프로토콜을 벤더 2에 의해 제조된 카메라에 배포할 수 있다. 일 실시예에서, SVR(20)은 목록(즉, IP Addrl에서의 카메라-1에는 하나의 벤더의 세션 설정 시그널링 프로토콜이 설정되고, IP Addr2에서의 카메라-2에는 다른 벤더의 세션 설정 시그널링 프로토콜이 설정된다는 등)에 따라 카메라 의존 시그널링을 설정한다. 다른 실시예에서, 발신지 포트는 카메라 타입과 관련되어 있다. 이러한 실시예에서, SVR(20)이 발신지 포트 x를 이용하여 세션을 시작하도록 명령을 받으면, SVR(20)은 카메라 특정 벤더 프로토콜 Y를 이용한다.

또 다른 실시예에서, SVR(20)은 SVR의 제어 인터페이스(80)를 이용하여 카메라 특정 세션 설정 시그널링 프로토콜을 설정한다. 예를 들면, API 제어 명령은 SVR(20)이 특정 벤더의 카메라 프로토콜을 이용하여 카메라의 IP 주소에서 특정 카메라와 세션을 설정하도록 지시하는 SVR(20)로 전송될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 네트워크 비디오 레코더(95)는 적절한 세션 설정 시그널링(70)을 이용하여 SVR(20)의 특정 목적지 포트(28)(예를 들어, 목적지 포트 Y)와 비디오 세션을 설정한다. 마찬가지로, SVR(20)은 적절한 세션 설정 시그널링(75)을 이용하여 특정 발신지 포트(25)(예를 들어, 발신지 포트 b)에서 카메라-N과 비디오 세션을 시작한다. 그 후, 카메라-N으로부터의 디지털 비디오 스트림을 네트워크 비디오 레코더(95)로 적절히 라우팅하기 위해, SVR(20)은 내부적으로 발신지 포트 b에 수신된 미디어(60)를 목적지 포트 Y에 복사한다.

스위칭/라우팅 프로세스의 부분으로서, SVR(20)은 또한 "팬아웃(fanout)" 또는 스트림의 "일 대 다(one-to-many)" 분배를 수행할 수 있다. "팬아웃"에 대한 일 실시예는 도 4에 도시된다. 도 4에서, 다수의 비디오 수신 장치(50)(예를 들어, VRD 1 및 VRD 2)는 동일한 SVR 목적지 포트(28)(예를 들어, 목적지 포트 B)에 연결된다. SVR(20)이 발신지 포트(예를 들어, 발신지 포트 b)로부터의 미디어를 예를 들어, 제어 인터페이스(80)로부터의 제어 입력을 통해 목적지 포트 B에 복사하도록 지시를 받으면, VRD 1 및 VRD 2는 동일한 변경된 스트림을 참조한다. 예를 들면, 특정 시점에서, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, VRD 1 및 2는 양자 모두 카메라-1로부터 디지털 비디오 스트림(60)을 수신하는 반면에, (도시되지 않은) 다른 시간에서는 VRD 1 및 2이 양자 모두 다른 카메라로부터 디지털 비디오 스트림을 수신할 수 있다.

다른 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라로부터의 비디오(60)는 다수의 목적지 포트에 복사되며, 즉 팬아웃된다. 따라서, 두 VRD는 어떤 시간에서는 동일한 카메라 및 다른 시간에서는 2개의 서로 다른 카메라로부터 디지털 비디오 스트림을 수신할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, VRD 1은 목적지 포트 B에 연결되며, VRD 2는 목적지 포트 Y에 연결된다. SVR(20)은 발신지 포트 b에서 수신된 카메라-1로부터의 디지털 비디오 스트림(60)이 양방의 VRD 1 및 VRD 2가 카메라-1의 스트림을 수신할 수 있도록 하기 위해 양방의 목적지 포트 B 및 목적지 포트 Y에 복사되도록 구성된다.

SVR(20)은 또한 다수의 동시 연결을 지원하는 카메라(40)와 통합할 수 있다. 따라서, 또 다른 "팬아웃" 실시예에서, 발신지 포트 x는 카메라-1에 연결할 수 있으며, 발신지 포트 b는 또한 동시에 카메라-1에 연결할 수 있다. 그 후, 이러한 두 발신지 포트(25)(발신지 포트 x 및 발신지 포트 b)는 필요에 따라 SVR 목적지 포트(28)에 적절히 복사될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 하나 이상의 비디오 수신 장치(50)로 라우팅하기 전에 디지털 비디오 스트림(60)을 트랜스코딩하기 위한 예시적인 트랜스코딩 메커니즘을 도시한다. 각 패킷을 단순히 이동하거나 복사하는 대신에, SVR(20)은 비디오 스트림(60)을 다른 압축 방식으로 트랜스코딩하도록 신호 처리를 구현할 수 있다. 많은 카메라 및 비디오 수신 장치는 H264, MPEG-4, MJPEG 등과 같은 여러 방식을 이용하여 디지털 미디어 스트림을 인코딩 및 디코딩하기 위한 능력을 가지고 있다. SVR(20)은 스트림이 SVR(20)을 횡단함에 따라 스트림의 인코딩을 변경한 후에, 트랜스코딩된 스트림을 하나 이상의 비디오 수신 장치(90/98)로 라우팅할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, VMS 윈도우(90) 및 비디오 분석 시스템(98)은 양자 모두 동일한 카메라(40)(예를 들어, 카메라-1)를 관찰하도록 요청할 수 있다. 네트워크 대역폭을 위해, 카메라 대 SVR 및 SVR 대 VRD 통신은 프레임 간 인코딩 때문에 대역폭이 효율적인 H.264 인코딩을 이용하여 발생시키는 것이 편리할 수 있다. 그러나, 비디오 분석 시스템(98)은 디지털 비디오 스트림이 MJPEG 인코딩을 이용하여 인코딩되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, MJPEG가 프레임 간 인코딩을 이용하고, 각 프레임이 전체 이미지를 포함하므로, MJPEG 프레임은 비디오 분석 시스템(98)에 의해 편리하게 신호 처리될 수 있다. 그래서, SVR(20)은 동시에 H.264 스트림을 MJPEG 프레임으로 트랜스코딩하고, MJPEG 미디어(65)를 비디오 분석 시스템(98)으로 라우팅하면서, 카메라-1로부터의 H.264 디지털 비디오 스트림(60)을 VMS 윈도우(90)로 라우팅하여 카메라-1과 VMS 윈도우(90) 사이에 작은 대역폭을 유지한다. 따라서, SVR(20) 내에서 트랜스코딩을 구현하는 것은 카메라(40)와 VRD의 90/98 사이의 통신이 최적으로 부합되도록 한다.

이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 디지털 비디오 스트림 라우팅에 대한 제 3 자 제어를 제공하는 예시적인 스마트 비디오 라우터(200)가 도시된다. 스마트 비디오 라우터(200)는 SVR(20), 및 지능형 및 자동 또는 반자동(예를 들면, 인간 보조) 스위칭/라우팅을 수행하기 위한 규칙 기반 엔진(210)을 포함한다. 규칙 기반 엔진(210)은 제어 인터페이스(80)를 통해 제어 입력을 SVR(20)에 제공하는 제 3 자의 소스이다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어 입력은 카메라-N으로부터의 디지털 비디오 스트림(60)을 VRD-2로 라우팅하도록 SVR(20)에 지시할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 규칙 기반 엔진(210)은 카메라 네트워크에서 많은 카메라의 분야를 통해 이동할 때 관심있는 특정 차량 또는 사람을 자동으로 추적할 수 있는 비디오 분석 시스템이다. 카메라의 자동 및 비수동 선택으로, 보안 공무 관찰자(security official observer)가 VMS 디스플레이(예를 들어, VRD-2)의 단일의 윈도우 내에서 관심있는 차량 또는 사람을 관찰할 수 있도록 하기 위해, 비디오 분석 시스템(210)은 여러 비디오 스트림 중 어느 것이 가장 적절하게 보안 공무 관찰자의 디스플레이(VRD-2)로 라우팅되는지를 동적으로 선택할 수 있다.

SVR(20)에 대한 제어 인터페이스(80)는 많은 확장 및 변형의 세트를 가지고 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 다수의 제 3 자의 소스는 다양한 역할을 가진 SVR 제어 인터페이스(80)에 액세스할 수 있다. 하나의 제 3 자의 소스는 카메라 또는 VRD의 하나의 서브세트를 스위칭/라우팅할 수 있지만, 다른 제 3 자의 소스는 카메라 또는 VRD의 다른 서브세트를 스위칭/라우팅할 수 있다.

다양한 정책에 따라 여러 타입의 인증으로 제어가 또한 허용될 수 있다. 예를 들면, 고 레벨에서 인증하는 하나의 제 3 자의 소스는 다른 제 3 자의 소스의 동작을 오버라이드(override), 디스에이블(disable) 또는 수정할 수 있다. 게다가, 서로 다른 제 3 자의 소스는 여러 멀티포트 SVR 구성에서 서로 다른 네트워크 인터페이스에 부착할 수 있다. 더욱이, 제 3 자의 소스는 프로세싱, 트랜스코딩 또는 세션 설정 시그널링과 관련된 매개 변수를 설정할 수 있다. 제 3 자의 소스는 또한 예를 들어 서로 다른 드래그 앤 드롭(drag-and-drop) 인터페이스가 SVR에 의해 수행되는 스위칭/라우팅을 결정할 수 있도록 여러 종류의 맞춤화된(customized) 그래픽 사용자 인터페이스에 부착될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 예시적인 SVR(20)의 블록도이다. SVR(20)은 프로세서(100), 메모리(110) 및 네트워크 인터페이스(I/F)(120)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(120)는 원격 비디오 감시 카메라 및 비디오 수신 장치와 통신하도록 패킷 교환(IP) 네트워크에 결합된다. 따라서, 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "네트워크 인터페이스(network interface)"는 SVR(20)과 사설 또는 공중 패킷 교환 네트워크 사이의 상호 연결 지점을 나타낸다. 네트워크 인터페이스는 일반적으로 네트워크 인터페이스 카드(NIC)인 것으로 이해되며, 도 8에 도시된 네트워크 인터페이스(120)는 자체 별도의 IP 주소를 가진 각각의 하나 이상의 NIC를 포함하는 것으로 이해된다. 그러나, 다른 실시예에서, SVR(20)은 동일한 단일의 NIC에 둘 이상의 IP 주소를 가짐으로써, SVR(20)이 멀티호밍(multi-homing)을 이용하여 동일한 NIC로 서로 다른 네트워크를 횡단(straddle)할 수 있도록 한다.

메모리(110)는 라우팅 알고리즘(130)을 유지하며, 프로세서(100)는 라우팅 알고리즘(130)의 명령어를 실행하기 위해 메모리(110)에 추가로 결합된다. 예를 들면, 프로세서(100)는 특정 발신지 포트에 수신된 디지털 비디오 스트림을 하나 이상의 목적지 포트로 라우팅하기 위해 라우팅 알고리즘(130)의 명령어를 실행할 수 있다.

여기에 이용되는 바와 같이, 용어 "프로세서"는 일반적으로 PC와 같은 범용 컴퓨터를 구동하는 장치인 것으로 이해된다. 그러나, 마이크로 제어기, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 주문형 반도체(ASIC), 디지털 신호 처리 칩 또는 이의 조합과 같은 다른 처리 장치는 또한 여기에 설명된 이득 및 이점을 달성하는데 이용될 수 있다는 것이 주목된다. 게다가, 여기에 이용되는 바와 같이, 용어 "메모리(memory)"는 하드 드라이브, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리 또는 다른 타입의 저장 장치 또는 저장 매체를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 어떤 타입의 데이터 저장 장치를 포함한다.

메모리(110)는 추가로 카메라 정보(140)를 유지한다. 카메라 정보(140)는 예를 들어 각 카메라에 대한 식별자(즉, 각 카메라에 대한 URL), 및 각 카메라가 온라인이든지 현재 디지털 비디오 스트림을 전송하는 중인지의 표시(indication)를 포함한다. 카메라 정보(140)는 또한 카메라의 특성, 카메라의 위치, 카메라의 프로토콜 및 카메라와 관련된 어떤 다른 정보를 포함할 수 있다. 메모리(110)는 또한 어떤 디지털 비디오 스트림이 현재 어떤 VRD(50)로 라우팅되는지를 매핑하는 분포표(150)를 유지한다. 분포표(150)는 새로운 요청이 VRD로부터 수신되거나 네트워크 인터페이스(120)를 통해 수신되는 제어 입력(170)에 기초할 때에 라우팅 알고리즘(130)에 의해 업데이트된다. VRD 및/또는 카메라가 오프라인으로 진행할 때에 분포표(150)는 또한 라우팅 알고리즘(130)에 의해 업데이트될 수 있다.

메모리(110)는 상기 프로세서(100)에 의해 실행할 수 있는 비디오 처리 알고리즘(160)을 더 포함할 수 있다. 비디오 처리 알고리즘(160)의 예는 콘트라스트 향상(contrast enhancement), 배경 필터링, 전경 필터링, 메가픽셀 카메라 주밍, 트래킹, 멀티센서 융합(multisensor fusion)(동일한 처리 기능으로 전송되는 다수의 카메라), 3D 처리, 트랜스코딩 및 다른 타입의 비디오 처리를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 프로세서(100)는 모든 디지털 비디오 스트림 또는 일부만의 디지털 비디오 스트림을 위한 비디오 처리 알고리즘을 실행할 수 있다. 게다가, 라우팅 알고리즘(130)은 특정 디지털 비디오 스트림에서 수행될 스위칭/라우팅을 결정하기 위해 비디오 처리 알고리즘의 처리 결과를 활용할 수 있다.

게다가, 일부 감시 카메라는 네트워크 제어를 통해 팬/틸트/줌(PTZ)을 구현하는 능력을 갖는다. 예를 들면, 카메라는 통상적으로 VMS 시스템의 사용자 인터페이스에 의해 생성되는 HTTP 기반 URL을 수락하도록 구성될 수 있다. 프로세서(100)는 VRD로부터 수신된 팬/틸트/줌(PTZ) 신호를 카메라로 적절하게 프록시/릴레이하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어 입력(170)은 카메라로 다시 전송될 PTZ 명령을 포함할 수 있다. 예를 들면, 네트워크 디스패치(dispatch) 운영자는 제 1 응답기(first-responder)로 푸시/라우팅된 카메라의 선택뿐만 아니라 카메라의 PTZ 위치를 모두 제어하기 위해 GUI를 이용할 수 있다. 프로세서(100)는 또한 메모리(110) 또는 외부 데이터베이스에 저장된 PTZ 정책(180)을 구현할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(100)는 PTZ 명령을 어떤 VRD에서 어떤 카메라로 회송(pass back)할 수 있으며, PTZ 명령을 다른 VRD에서 동일하거나 서로 다른 카메라로는 회송할 수 없다.

이제 도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이, SVR(20)은 다수의 IP 주소 및/또는 다수의 NIC 카드를 가질 수 있음으로써, SVR의 스위칭/라우팅은 다수의 이종(disparate) 네트워크에서 발생할 수 있다. 도 9는 SVR(20)이 각각 서로 다른 네트워크 세그먼트(30a 및 30b)에 결합되는 각각의 두 개의 NIC(120)(Eth-0 및 Eth-1)를 가진 시스템(10)을 도시한다. 카메라(40)(카메라-b1, 카메라-b2 ... 카메라-bN)로부터의 미디어는 네트워크 세그먼트(30a)를 통해 전송되며, 네트워크 세그먼트(30b)를 통해 VRD(50)(VRD-B1, VRD-B2 ... VRD-BM)로 라우팅된다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 카메라-b2로부터의 디지털 비디오 스트림(60)은 네트워크 세그먼트 a를 통해 전송되고, SVR(20)의 NIC Eth-0의 발신지 포트 b에서 수신되며, 여기서 그것은 네트워크 세그먼트 b를 통해 VRD-B1로 NIC Eth-1을 경유하여 라우팅될 목적지 포트 A에 복사된다.

일 실시예에서, 2-포트 SVR은 SVR 소프트웨어를 실행하는 두 NIC 카드를 가진 PC 서버이다. 다른 실시예에서, 2-포트 SVR은 임베디드(embedded) SVR 펌웨어를 실행하는 전용 하드웨어 장치이다. 또 다른 실시예에서, 2-포트 SVR은 SVR 기능을 구현하는 IP 기반 데이터 스위치 또는 라우터이어서, 감시 이용 가능한 데이터 스위치(Surveillance-Enabled Data Switch)를 제공한다. SVR(20)에 대한 많은 서로 다른 가능한 아키텍처가 있으며, 일부만이 여기에 설명된다고 이해되어야 한다.

도 9에 도시된 2-포트 SVR(20)의 예시적인 애플리케이션은 카메라(40)가 사설 LAN(30a) 상에 있고, VRD(50)가 인터넷(30b)에서 떨어져 있으며, 또는 인터넷에 걸친 원격 NAT 및 방화벽 뒤에 있다는 시나리오이다. 단순함을 위해, 카메라(40)와 SVR(20)의 Eth-0 NIC 사이의 세션 설정 시그널링은 도시되지 않으며, VRD(50)와 SVR(20) 사이의 세션 설정 시그널링도 도시되지 않는다.

도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 상술한 여러 스위칭 동작을 수행하는 것 외에, 2-포트 SVR(20)은 네트워크 세그먼트 a(예를 들어, 사설 LAN)와 네트워크 세그먼트 b(예를 들어, 인터넷) 사이의 도관 또는 경계 제어 요소(border-control element) 역할을 한다. 이러한 실시예에서, SVR(20)은 NAT 통과(traversal)를 수행하고, 디지털 비디오 감시 미디어를 위한 세션 경계 제어기 역할을 한다.

SVR(20)에 대한 제어 인터페이스(80a 및 80b)는 다양한 실시예 및/또는 SVR 관리에 따라 하나의, 다른 또는 양방의 네트워크 인터페이스(Eth-0 및 Eth-1)에 노출될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 제어 인터페이스(80a 및 80b)는 또한 네트워크 인터페이스에 따라 다양한 기능 및 역할을 가질 수 있다. 예를 들면, 제어-0은 카메라(40)와 세션을 설정하고 해체하는데 이용될 수 있는 반면에, 제어-1은 복사, 즉 스위칭/라우팅 프로세스를 제어하는데 이용될 수 있다. 다른 예로서, 제어-0은 발신지 포트 a-m의 복사를 허용할 수 있는 반면에, 제어-1은 발신지 포트 n-z의 복사를 허용할 수 있다.

시그널링이 도 9에 도시되지 않지만, 일부 실시예에서 각 네트워크 세그먼트(30a 및 30b)에 이용되는 시그널링 포맷은 호환되지 않을 수 있으며, 그래서 SVR(20)은 또한 서로 다른 네트워크 세그먼트(30a 및 30b) 사이의 시그널링 브리지로 이용될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 한 쪽(예를 들어, 네트워크 세그먼트 b)의 시그널링은 전형적으로 오디오 및 비디오 통신 및 비디오 회의를 위한 기업(enterprise) 및 반송자(carrier) 네트워크 내에서 이용되는 것으로 발견된 세션 개시 프로토콜(SIP)일 수 있는 반면에, 다른 쪽(예를 들어, 네트워크 세그먼트 a)의 시그널링은 전형적으로 비디오 감시 시스템에 이용되는 HTTP 또는 RTSP 기반 시그널링일 수 있다. 실제 비디오 미디어 자체의 인코딩이 H.264와 같은 동일한 타입의 압축 방식을 이용하지만, 세션 설정 시그널링 포맷은 완전히 호환되지 않는다. 예를 들면, 텔레프레즌스(telepresence), 기업 미팅 등에 이용되는 전형적인 SIP 기반 비디오 회의 엔드포인트(예를 들어, VRD(50)의 하나)는 전형적인 비디오 감시 카메라를 호출할 수 없다. SVR(20)은 감시 카메라(40)와 SIP 기반 통신 클라이언트(VRD(50))를 함께 브리지(bridge)하기 위해 시그널링 변환을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예에서, SIP 비디오 회의 시스템은 SVR(20)을 통해 비디오 감시 카메라의 다이얼을 돌리거나 하나 이상의 추가적인 비디오 감시 카메라를 SVR(20)을 통해 기존의 텔레프레즌스 비디오 회의에 추가할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 센서 이벤트는 SVR이 하나 이상의 감시 카메라로부터 비디오 미디어와의 SIP 엔드포인트로 다이얼아웃(dial-out)하도록 하는 SVR 제어 명령을 트리거할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 시 정부(city government)에 의해 비디오 회의 미팅에 이용되는 동일한 통신 장비는 또한 SVR(20)을 통해 도시의 감시 카메라를 관찰하는데 이용되어, 도시의 시민의 안전을 개선할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 다수의 정부 기관은 SVR(20)에 의해 적절히 스위칭되는 감시 카메라를 보여주는 바둑판식(tiled) 비디오 회의 윈도우 중 하나와 통신 기반 비디오 회의를 유지할 수 있다. 더욱이, 다른 실시예에서, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 네트워크에서 기존 및 진화한 애플리케이션의 전체 제품군(suite)은 비디오 감시 맥락(context) 내에서 완전히 이용될 수 있다. 이동성, 빌링(billing), 음성/데이터 애플리케이션 및 서비스는 다수의 비디오 감시 네트워크에 적용될 수 있다. 예를 들면, IMS/SIP 기반 통신 네트워크를 이용하는 반송자는 이제 SVR(20)을 이용하여 비디오 감시에 관한 보안 서비스를 제공할 수 있다.

도 10은 멀티포트 SVR(20)의 일반화를 도시한다. 다시 말하면, 도 10에 도시된 실시예에서, 각 NIC(120)가 다수의 네트워크에 연결하는 다수의 멀티홈 IP 주소를 가질 수 있지만, 각 NIC(120)는 각각이 자신의 분리된 별개의 IP 주소를 가진 별도의 패킷 교환 네트워크(30)에 연결된다. 도 10에서는, 다수의 카메라 LAN 네트워크 세그먼트(LAN 세그먼트 a, LAN 세그먼트 b ... LAN 세그먼트 z) 및 다수의 VRD LAN 네트워크 세그먼트(LAN 세그먼트 A, LAN 세그먼트 B ... LAN 세그먼트 Z)가 있다. 각 카메라 LAN 네트워크 세그먼트(30)는 하나 이상의 비디오 감시 카메라를 포함한다. 예를 들면, LAN 세그먼트 a는 카메라-a1, 카메라-a2 ... 카메라-aN을 포함하고, LAN 세그먼트 b는 카메라-b1, 카메라-b2 ... 카메라-bN을 포함하며, LAN 세그먼트 c는 카메라-c1, 카메라-c2 ... 카메라-cN을 포함한다. 게다가, 각 카메라 LAN 네트워크 세그먼트(30)는 SVR(20)에서 각각의 NIC(120)에 결합된다. 예를 들면, LAN 세그먼트 a는 Eth-a에 결합되고, LAN 세그먼트 b는 Eth-b에 결합되며, LAN 세그먼트 z는 Eth-z에 결합된다.

마찬가지로, 각 VRD LAN 네트워크 세그먼트(30)는 하나 이상의 VRD(50)를 포함한다. 예를 들면, LAN 세그먼트 A는 VRD-A1, VRD-A2 ... VRD-AM을 포함하고, LAN 세그먼트 B는 VRD-B1, VRD-B2 ... VRD-BM을 포함하며, LAN 세그먼트 Z는 VRD-Z1, VRD-Z2 ... VRD-ZM을 포함한다. 게다가, 각 VRD LAN 네트워크 세그먼트(30)는 SVR(120)에서 각각의 NIC(120)에 결합된다. 예를 들면, LAN 세그먼트 A는 Eth-A에 결합되고, LAN 세그먼트 B는 Eth-B에 결합되며, LAN 세그먼트 Z는 Eth-Z에 결합된다.

각 카메라(40)로부터의 미디어는 각각의 카메라 LAN 네트워크 세그먼트를 통해 전송되고, 각각의 VRD 네트워크 세그먼트를 통해 하나 이상의 VRD(50)로 라우팅된다. 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 카메라-bN으로부터의 디지털 비디오 스트림(60)은 LAN 세그먼트 b를 통해 전송되고, SVR(20)의 NIC Eth-b에서 수신되며, 여기서 그것은 LAN 세그먼트 A를 통해 VRD-AM로 라우팅되도록 NIC Eth-A에 복사된다. 게다가, 카메라-bN으로부터의 디지털 비디오 스트림은 또한 LAN 세그먼트 Z를 통해 VRD-Z2로 라우팅되도록 NIC Eth-Z에 복사된다.

멀티포트 SVR(20)의 예시적인 애플리케이션은 카메라(40)가 하나 이상의 사설 LAN 상에 있지만, 다양한 VRD가 하나 이상의 서로 다른 LAN에서 떨어져 있다는 시나리오이다. 예를 들면, 멀티포트 SVR(20)은 공항 또는 교통 시설물에서 다양한 단말기의 카메라와 함께 이용될 수 있다. 하나의 단말기는 하나의 LAN과 관련될 수 있고, 다른 단말기는 다른 LAN과 관련될 수 있다. 게다가, 하나의 VRD 네트워크는 로컬 공항 보안 사무소(local airport security office)일 수 있고, 다른 VRD 네트워크는 원격 주 경찰서(remote state police office)일 수 있으며, 또 다른 VRD 네트워크는 하나 이상의 원격 TSA 사무소일 수 있다. 다수의 VRD 네트워크는 VRD 네트워크 자체 사이에 직접 연결하지 않고 다양한 카메라를 관찰할 수 있다. 예를 들면, 로컬 보안 및 국가 보안은 공항 카메라를 관찰할 수 있지만, 로컬 및 국가 보안은 서로 다른 네트워크에 연결할 수 없다.

게다가, 도 9에서와 같이, SVR에 대한 제어 인터페이스(80)는 다양한 실시 예 및/또는 SVR 관리에 따라 다양한 네트워크 인터페이스(120)의 하나, 일부 또는 모두에 노출될 수 있다. 제어 인터페이스(80)는 또한 네트워크 인터페이스(120)에 따라 다양한 기능 및 역할을 가질 수 있다. 예를 들면, 제어-0은 하나의 카메라 LAN 세그먼트에서 카메라(40)에 대한 세션을 설정하고 해체하는데 이용될 수 있는 반면에, 제어-1은 다른 카메라 LAN 세그먼트에서 카메라에 대한 세션을 설정하고 해체하는데 이용될 수 있다. 다른 예로서, 제어-1은 발신지 포트 a-m의 복사를 제어할 수 있는 반면에, 제어-Z는 발신지 포트 n-z의 복사를 제어할 수 있다.

전형적으로 카메라가 하나의 LAN 세그먼트에 연결되고, VRD이 다른 상이한 LAN 세그먼트에 연결되지만, 다른 실시예에서, 카메라 및 VRD는 동일한 네트워크 세그먼트에 혼합될 수 있다. 예를 들면, SVR(20)은 카메라에 로컬한 VRD를 스위칭/라우팅하는데 이용될 뿐만 아니라 VRD에 로컬한 카메라를 스위칭/라우팅하는데 이용될 수 있으며, 즉, 발신지 및 목적지 포트는 다양한 네트워크 세그먼트에서 함께 혼합될 수 있다.

이제 도 11을 참조하면, 다수의 SVR(20)(예를 들어, SVR-1, SVR-2 ... SVR-X)은 시스템 요구 사항을 수용하기 위해 다양한 방식으로 서로 종속 접속될 수 있다. 도 11에서, 각 SVR(20)은 카메라(40)로부터의 디지털 비디오 스트림(60)이 다수의 종속 접속된 SVR(20)을 횡단하여 VRD(50)로 라우팅될 수 있도록 하기 위해 하나 이상의 패킷 교환 네트워크(30)에 결합될 수 있다. 각 VR(20)의 "가상 카메라(virtual camera)" 출력은 다음 SVR에 대한 "실제 카메라(real camera)" 입력 역할을 한다. 따라서, SVR-2의 입력은 SVR-1의 출력에 대한 VRD 역할을 할 수 있다.

SVR(20)을 종속 접속하는 것은 많은 서로 다른 타입의 분배 시스템의 설계 및 아키텍처를 고려한다. 제 1 예로서, 하나의 큰 중앙 SVR을 이용하는 대신에, 시스템(10)은 대신에 다양한 분배된 SVR로 분할될 수 있다. 제 2 예로서, 대형 비디오 감시 시스템은 계층적 방식으로 설계될 수 있다. 종속 접속된 SVR은 또한 카메라 네트워크의 연합(federation)을 고려하며, 어떤 카메라를 통한 미립자(fine-grain) 제어는 어떤 VRD에 의해 관찰된다. 게다가, 카메라로부터의 스트림이 이동할 필요가 있을 때 및 곳에서만 스위칭/라우팅되므로, 종속 접속된 SVR은 또한 효율적인 대역폭 이용을 용이하게 한다.

종속 접속된 SVR 시스템에서, 많은 비디오 스트림은 잠재적으로 하나의 SVR에서 다른 SVR로 이동할 수 있다. 그러나, SVR 사이에 NAT, 방화벽, 데이터 라우터 등을 포함하는 일부 중간 네트워크가 존재하는 경우, NAT 통과, 포트 매핑, 방화벽 핀홀 구멍(firewall pinhole opening) 등을 관리하기 위해 복잡한 프로세스가 필요할 수 있다. 예를 들면, 1000 가상 카메라 스트림이 SVR-1에서 SVR-2로 이동하는 경우, 이것은 SVR 사이에서 다수의 네트워크 장치의 관리 콘솔 내의 1000 포트의 매핑을 필요로 할 수 있으며, 이는 시스템 설치 및 시운전(commissioning) 중에 오류가 발생하기 쉽고, 시간 소비가 많으며, 고가일 수 있다.

그래서, 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, SVR(20)은 터널링 절차를 구현할 수 있다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 단일의 연결부만이 터널(330)로서 확립되어, 하나 이상의 중간 네트워크(300)를 통과하면서 SVR(20) 사이에서 미디어의 교환 및 시그널링을 용이하게 한다. 다수의 카메라(40)로부터의 다수의 디지털 비디오 스트림(60)은 캡슐화되거나, 터널링 모듈(310)을 이용하여 하나의 SVR(예를 들어, SVR-1)에 의해 터널링되며, 디캡슐화(decapsulated)되거나, 터널링 해제(de-tunneling) 모듈(320)을 이용하여 다른 SVR(예를 들어, SVR-2)에 의해 터널링 해제된다. 일반적으로, 터널(330)은 SVR 중 하나에 의해 설정되고 확립될 수 있다. 예를 들면, SVR-1이 NAT/방화벽 뒤에 있고, SVR-2가 인터넷상에 있는 경우, SVR-2가 인터넷에서 LAN으로의 입중계 연결(incoming connection)을 개방/허용하도록 방화벽의 수동 관리를 필요로 하기 때문에 SVR-2가 터널을 SVR-1에 확립하는 것보다는 SVR-1이 NAT/방화벽을 통해 연결을 자동으로 개방하기 때문에 SVR-1이 터널을 확립하는 것이 더 편리할 수 있다.

일 실시예에서, 터널(330)은 IPSEC, VPN, SSL/TLS 또는 다른 기술에 기초할 수 있다. 이러한 기술은 또한 어떤 스트림이 터널에 들어가고, 대신에 어떤 스트림이 하나 이상의 다른 SVR로 직접 이동하는지를 선택하도록 SVR API 제어 인터페이스와 함께 이용될 수 있다.

SVR은 다수의 터널을 동시에 지원할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들면, SVR-1은 2개의 터널을 지원할 수 있는데, 하나는 SVR-2에 지원할 수 있고, 다른 하나는 SVR에 지원할 수 있지만, SVR-2는 4개의 터널을 4개의 다른 SVR에 지원한다. 각 터널은 하나의 SVR 또는 다른 하나의 SVR 중 어느 하나에 의해 독립적으로 설정/확립될 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따라 원격 감시 카메라에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림을 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위한 예시적인 프로세스(400)를 도시한 흐름도이다. 프로세스는 블록(410)에서 시작하며, 여기서 제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 패킷 교환 네트워크를 통해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위해 감시 비디오 라우터에서 요청이 수신된다. 블록(420)에서, 제 1 디지털 비디오 스트림은 패킷 교환 네트워크를 통해 감시 비디오 라우터에 있는 제 1 원격 감시 카메라로부터 수신된다. 마지막으로, 블록(430)에서, 제 1 디지털 비디오 스트림은 감시 비디오 라우터에 의해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅된다.

당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 본 출원에 설명된 혁신적인 개념은 광범한 응용에 걸쳐 수정, 변경 및 적응될 수 있다. 따라서, 특허 발명 대상의 범위는 논의된 특정한 예시적 교시의 일부로 제한되지 않으며, 그보다는 다음의 청구범위에 의해 정의된다.

Claims

디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅하기 위한 감시 비디오 라우터로서,
패킷 교환 네트워크에 결합되어 상기 비디오 수신 장치들과의 통신을 가능하게 하며 원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 각각의 디지털 비디오 스트림을 수신하는 네트워크 인터페이스와,
제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 요청을 수신하고, 추가로 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하는 프로세서를 포함하는
감시 비디오 라우터.
제 1 항에 있어서,
각각이 상기 디지털 비디오 스트림들 중 하나를 수신하는 복수의 논리적 발신지 포트와,
각각이 상기 비디오 수신 장치들 중 적어도 하나와 통신하는 복수의 논리적 목적지 포트를 더 포함하되,
상기 프로세서는 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위해 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 제 1 디지털 비디오 스트림에 대한 상기 논리적 발신지 포트의 각각으로부터 상기 제 1 비디오 수신 장치에 대한 상기 논리적 목적지 포트의 각각으로 복사하는
감시 비디오 라우터.
제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 1 비디오 수신 장치에 대한 상기 논리적 목적지 포트에서 세션 설정 시그널링 하이퍼 텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 요청을 수신하고 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 HTTP 응답 내에서 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하며, 상기 HTTP 응답은 RTSP 오버 RTP(Real Time Streaming Protocol (RTSP) over Real Time Protocol (RTP)) 패킷 또는 일련의 MJPEG(Motion Joint Photographic Experts Group) 프레임을 포함하는
감시 비디오 라우터.
제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 감시 비디오 라우터의 인터넷 프로토콜(IP) 주소 및 상기 제 1 원격 감시 카메라의 상기 논리적 발신지 포트로부터 세션 설정 시그널링 HTTP 요청을 발생시켜 상기 제 1 원격 감시 카메라와 비디오 세션을 시작하고, HTTP 응답 내에서 상기 제 1 원격 감시 카메라로부터 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 수신하며, 상기 프로세서는 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 상기 요청을 수신하기 전이나 수신할 시에 상기 비디오 세션을 시작하는
감시 비디오 라우터.
제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 추가적인 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 추가적인 요청을 더 수신하는
감시 비디오 라우터.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 비디오 수신 장치 및 상기 추가적인 비디오 수신 장치는 각각 동일한 논리적 목적지 포트에 결합되는
감시 비디오 라우터.
제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 추가적인 비디오 수신 장치로 라우팅하기 위해 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 논리적 발신지 포트의 각각으로부터 상기 추가적인 비디오 수신 장치에 대한 상기 논리적 목적지 포트의 추가적인 각각의 논리적 목적지 포트로 추가로 복사하는
감시 비디오 라우터.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 트랜스코딩하여 트랜스코딩된 디지털 비디오 스트림을 생성하며, 상기 트랜스코딩된 디지털 비디오 스트림을 상기 추가적인 비디오 수신 장치로 라우팅하는 것과,
상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 처리하여 처리된 디지털 비디오 스트림을 생성하며, 상기 처리된 디지털 비디오 스트림을 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하는 것 중 적어도 하나를 추가로 수행하는
감시 비디오 라우터.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 다른 디지털 비디오 스트림과 함께 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 인터넷 프로토콜(IP) 터널에서 상기 제 1 비디오 수신 장치로 추가로 라우팅하는
감시 비디오 라우터.
원격 감시 카메라들에 의해 캡처된 디지털 비디오 스트림들을 비디오 수신 장치들로 라우팅하는 방법으로서,
제 1 원격 감시 카메라에 의해 생성된 제 1 디지털 비디오 스트림을 패킷 교환 네트워크를 통해 감시 비디오 라우터에서 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하라는 요청을 수신하는 단계와,
상기 패킷 교환 네트워크를 통해 상기 감시 비디오 라우터에서의 상기 제 1 원격 감시 카메라로부터 상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 수신하는 단계와,
상기 제 1 디지털 비디오 스트림을 상기 감시 비디오 라우터에 의해 상기 제 1 비디오 수신 장치로 라우팅하는 단계를 포함하는
방법.