KR20140050522A - 멀티비전 가상화 시스템 및 가상화 서비스 제공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템은 멀티비전 가상화 서버 및 둘 이상의 씬 클라이언트를 포함한다. 멀티비전 가상화 서버는 수신된 영상 콘텐츠를 처리 능력에 기반하여 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠로 분할하고, 처리 능력 및 분할 영상 콘텐츠의 개수에 기초하여 하드웨어 자원을 할당하여 둘 이상의 디코딩 처리부를 생성하는 멀티비전 제어부, 둘 이상의 씬 클라이언트 사이를 동기화시키기 위한 동기 재생 정보를 생성하고, 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 생성된 동기 재생 정보를 전달하는 동기화 관리부 및 멀티비전 제어부에 의해 생성되며, 수신된 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠를 복호화(Decoding)하여 복호화 된 분할 영상를 생성하는 둘 이상의 디코딩 처리부를 포함한다.
Description
본 발명은 멀티비전 시스템 및 제공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가상화 기술을 이용한 멀티비전 시스템 및 그 제공 방법에 관한 것이다.
멀티비전(Multivision)은 여러 개의 화면에 하나의 영상을 만들어 내거나 각기 다른 영상을 만들어 내는 장치이다. 이와 같은 멀티비전 시스템은 최근 각광받고 있는 디지털 사이니지(Digital Signage) 스크린을 이용한 광고, 전시 및 홍보에 널리 사용되며, CCTV를 통한 보안 감시 스크린, 그리고 N-스크린(N-screen) 서비스와 같이 다양한 스크린 단말에서의 연동 서비스로도 활용될 수 있다.
현재 일반적으로 멀티비전을 구현하는 방식은 크게 세 가지 방식으로 구분된다. 첫 번째 방식은 중앙 제어식이다. 중앙 제어식은 하나의 멀티비전 제어장치에 다수의 영상표시기기가 m*n 형태로 배열되어 연결되어 있는 형태이다. 중앙 제어식은 각각의 영상 재생 장치마다 제어기가 달려 있지 않아 멀티비전 시스템의 규모가 커지면 멀티비전 제어장치의 크기 또한 커져야 한다. 이에 따라 장소가 협소한 경우, 멀티비전 장치를 설치시 공간 활용이 효율적이지 못하며 제작비용이 상승하고 이로 인해 시스템 운영상 높은 기술력을 필요로 하는 문제점이 있다. 그리고, 예를 들어 고해상도(1920*1080)의 영상을 초고해상도(3840*2160)의 최대 표시 해상도를 가지는 대화면 스크린에 표시하게 되면, 고해상도의 영상은 초고해상도의 화면에 대응되도록 확대되어 스크린에 표시된다. 이때, 보간 등의 처리과정을 거처야 하고 이로 인해 영상의 품질과 선명도가 저하될 수 있다.
두 번째 방식은 독립 제어식이다. 독립 제어식을 이용하는 멀티비전 시스템은 중앙 제어식과 달리 멀티비전 제어장치를 거치지 않고 각각의 영상표시기기 모듈이 독자적으로 자신의 부분 화면을 입력신호로부터 추출하고, 추출된 화면을 각각의 영상표시기에 자체적으로 표시하여 전체화면을 구성하는 멀티비전 시스템이다. 대한민국 공개특허 제10-2009-0124006호는 독립 제어식 멀티비전 시스템의 한 예를 계시하고 있다.
독립 제어식은 둘 이상의 영상표시기기가 격자형태(m*n) 형태로 배열되어 있으며, 멀티비전 제어장치에서는 확대 또는 축소 등의 기 설정된 영역만을 캡쳐하여 각기 내장된 분배기를 통해 다른 영상표시기기로 곧바로 출력된다. 독립 제어식 멀티비전 시스템은 중앙 제어식 멀티비전 시스템에 비하여 멀티비전 제어장치의 크기가 작기 때문에, 멀티비전 시스템의 규모가 커져 장소가 협소한 경우, 중앙 제어식에 비해 설치가 효율적인 장점이 있다. 하지만, 독립 제어식도 중앙 제어식과 마찬가지로 고해상도의 영상을 초고해상도를 가진 대화면에 표시하게 되면, 고해상도의 영상이 초고해상도 화면에 대응하도록 확대되어 표시하게 된다. 이에 따라 영상 화면을 보간 등의 처리과정을 통해 보정 하더라도 고유의 영상 품질과 선명도가 저하될 수 있다는 문제점을 그대로 가지고 있다. 또한, 독립 제어식도 영상 신호를 만들어내는 장치 및 이를 분배하는 하드웨어 장치의 성능에 의한 제약으로 유효한 전체 화면 크기는 개별 표시 장치 화면 크기의 십여 배 이내로 제한될 수밖에 없다. 또한, 독립 제어식도 시간 지연 방지에 대한 영상 불일치에 대한 고려가 없기 때문에 각 단말의 내부 지연 요소들에 의한 시간 지연과 영상 신호 공급부와 셋탑 박스 간의 네트워크 통신중에 발생하는 시간 지연 등으로 영상의 순간적인 불일치가 발생할 수 있다.
세 번째 방식으로 영상 분할 분배식이 있다. 영상 분할 분배식은 중앙 제어식 및 독립 제어식에서 전처리(Pre-processing)로 영상처리 기능이 추가된 형태이다. 영상 분할 분배식은 영상 신호 공급부가 영상 신호를 분할 생성하여 공급하는 데 있어서, 좀 더 세부적으로 영상 제공부, 메모리, 제어부, 스위칭부, 다수의 다중 연결 슬롯 및 다수의 다중 영상 전송 모듈로 구성된다. 영상 전송 모듈로 분할 생성하여 공급하는 이유는 디코딩이 필요한 영상 신호는 제어부를 거쳐 스위칭부로 전달되고, 디코딩이 필요 없는 영상 신호를 스위칭부로 직접 전달하여 각 연결슬롯을 거쳐 영상 신호 처리기가 내장된 각 영상 전송 모듈로 전송되는 구조를 가진다. 이 때, 영상 전송 모듈 내 영상 신호 처리기는 기 설정된 영역만을 추출하고 분할된 영상을 생성 처리한다. 그러나 영상 분할 분배식도 유선 케이블이 m*n과 같은 격자 형태로 연결되어야 하므로 멀티비전 시스템의 규모가 커지면, 이에 따라 협소한 장소에 장치를 설치하기 어려울 수 있으며, 각 셋탑박스의 내부 지연 요소들에 의한 시간 지연과 영상 신호 공급부와 셋탑박스 간의 네트워크 통신중에 발생하는 시간 지연 등에 대한 고려가 없으므로 순간적인 영상의 불일치가 발생할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 멀티비전 제어부를 서버에 가상화하여 구현함으로써, 멀티비전 가상화 서버가 수신된 영상 콘텐츠를 고려하여 복호화 처리를 위한 가상 머신을 필요한 개수만큼 생성하고, 적용 환경에 따라 가상 머신의 처리 능력과 기능별로 분업화 처리토록 사용하며, 각 멀티비전의 스크린 또는 디스플레이간의 시간적 동기화를 구현한다. 또한, 미디어 간의 공간적 배치와 시간적 동기화에 사용되는 국제 표준 규격의 프로토콜을 메타 데이터 정보(Meta Data)로 사용함으로써, 하드웨어 자원의 낭비를 줄이고 시스템 부하를 균등하게 처리하며, 각 멀티비전의 영상표시기기간의 동시 영상 표시를 가능하도록 하기 위한 멀티비전 제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템은 수신된 영상 콘텐츠를 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠로 분할하고, 처리 능력 및 분할 영상 콘텐츠의 개수에 기초하여 각각의 분할 영상 콘텐츠의 복호화(Decoding)에 필요한 자원(Resource)을 할당하여 둘 이상의 가상 머신(Virtual Machine)을 생성하고, 상기 생성된 가상 머신을 통해 각각의 분할 영상 콘텐츠를 복호화하는 멀티비전 제어부, 복호화된 분할 영상을 화면에 디스플레이(Display)하는 둘 이상의 씬 클라이언트 사이를 동기화시키기 위한 동기 재생 정보를 생성하는 동기화 관리부 및 둘 이상의 씬 클라이언트와 멀티비전 가상화 서버 사이의 가상 채널을 생성하고, 각각의 복호화된 분할 영상을 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 대응하는 씬 클라이언트로 전달하고, 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 생성된 동기 재생 정보를 전달하는 세션 연결부를 포함한다.
동기 재생 정보를 수신한 어느 하나의 씬 클라이언트는 수신된 동기 재생 정보를 해석하고, 해석된 동기 재생 정보를 둘 이상의 씬 클라이언트와 공유한다. 그리고 멀티비전 가상화 서버와 씬 클라이언트를 연결하는 가상 채널은 VDDP(Virtual Desktop Delivery Protocol) 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용할 수 있다. 또한 동기 재생 정보는 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)을 이용하여 생성할 수 있다,
멀티비전 가상화 서버 및 둘 이상의 씬 클라이언트를 포함하는 멀티비전 가상화 서비스 제공 방법은 먼저, 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠 및 처리 능력에 기초하여 복호화를 위한 둘 이상의 가상 머신을 생성한다. 그리고 둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 동기화를 위한 동기 재생 정보를 생성하여 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 전달한다. 어느 하나의 씬 클라이언트는 수신된 동기 재생 정보를 해석(Parsing)하고, 해석된 동기 재생 정보를 상기 둘 이상의 씬 클라이언트와 공유한다. 그리고 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠를 상기 가상 머신에서 복호화하여 복호화 된 분할 영상을 생성한다. 씬 클라이언트는 복호화된 분할 영상을 해석된 동기 재생 정보에 기초하여 화면에 재생한다.
본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템 및 제공 방법은 하드웨어 장비의 낭비를 절감하고, 자원의 처리 능력에 따라 분업 할당하고 협업 처리로 효율적인 시스템 부하 균등을 꾀하며, 영상표시기기 간의 동시 재생을 보장함으로써, 디지털 사이니지용 멀티비전 서비스, 멀티비전 보안 관제 서비스 및 원격 멀티 화상 회의 서비스 등에 활용도가 크며, N-스크린 간의 동기화 및 디지털 사이니지 스크린간 동시 재생 동기화를 제공하기 위한 동적 시간적 동기 재생 및 공간적 배치를 위한 국제 표준화 기고 및 국제 표준 규격으로 활용 효과가 크다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 시스템의 데이터 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 제공방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 시스템의 데이터 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 제공방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예에서의 기능 및 효과를 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 업계의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 명시된 경우에는 명시된 정의에 따르며, 구체적으로 명시하지 않는 경우, 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
중앙 제어식, 독립 제어식 및 영상 분할 분배식을 포함하는 3가지 방식의 멀티비전 제어 방법은 크게 세 가지 문제점이 있다. 첫째, 다수의 영상표시기기에 접목된 셋톱박스들이 사용된다는 점이다. 둘째, 멀티비전 제어부의 성능과 각 셋톱박스의 성능과 관계없이 각 표시 영역별로 영상 신호를 추출하여 화면에 표시한다는 점이다. 멀티비전 제어부의 성능은 CPU 연산 능력 및 메모리와 같은 하드웨어 성능을 의미한다. 셋째, 멀티비전 제어부를 포함한 중앙 서버와 각 영상 표시기기에 접목된 다수의 셋톱박스 사이의 네트워크 통신 중에 발생하는 시간 지연으로 인해 순간적 영상 불일치가 발생할 수 있다. 결국 하드웨어 자원의 낭비와 시스템 부하 불균등, 그리고 시간적 동기화 불일치라는 문제점들 때문에 효율이 떨어진다. 따라서 본 발명에서는 멀티비전 제어부를 서버 가상화하여 필요한 개수만큼 동적으로 가상 머신들을 생성하고 적용 환경에 따라 가상 머신의 처리 능력과 기능별로 분업화 처리토록 사용하며, 각 멀티비전의 영상표시기기 또는 디스플레이 장치 사이의 시간적 동기화를 위해 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)라는 미디어들간의 공간적 배치와 시간적 동기화에 사용되는 국제 표준 규격의 프로토콜을 메타 데이터(Meta Data) 정보로 사용함으로써, 하드웨어 자원의 낭비를 줄이고 시스템 부하를 균등하게 처리하며 각 멀티비전의 영상표시기기간의 동시 영상 표시를 가능토록 멀티비전 제어를 처리한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티비전 가상화 시스템은 멀티비전 가상화 서버(100) 및 다수의 씬 클라이언트(200)를 포함한다.
멀티비전 가상화 서버(100)는 세션 관리부(120), 멀티비전 제어부(130) 및 동기화 관리부(140)를 포함한다.
세션 관리부(120)는 멀비티전 가상화 서버(100)와 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 사이의 세션 연결을 제어 및 관리한다. 세션 관리부(120)는 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 각각에 대응하는 둘 이상의 가상 채널을 설정하여 멀티비전 가상화 서버(100)와 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 사이를 연결한다. 멀티비전 가상화 서버(100)와 씬 클라이언트(200)를 연결하는 가상 채널의 통신 인터페이스는 일반적으로 TCP/IP 통신 인터페이스를 적용할 수 있다.
세션 관리부(120)에 의해 설정된 가상 채널을 통해 멀티비전 가상화 서버(100)는 분할된 둘 이상의 복호화 된 분할 영상를 각각의 씬 클라이언트(200)로 전달한다. 복호화 된 분할 영상 전송 방식은 VDDP(Virtual Desktop Delivery Protocol) 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용할 수 있다. VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜은 마이크로소프트사(Microsoft)의 원격 가상 데스크톱 제어 방식인 RDP(Remote Desktop Protocol) 기반 A/V 전송 재생 프로토콜을 실시예로 사용할 수 있다. 둘 이상의 복호화 된 분할 영상는 멀티비전 제어부(130)에서 분할된 영상을 복호화하여 생성된다. 세션 관리부(120)는 멀티비전 제어부(130)에서 복호화되 생성된 둘 이상의 복호화 된 분할 영상 각각을 대응하는 씬 클라이언트(200)로 전달한다. 이를 위해 세션 관리부(120)는 끊김 없는 A/V 재생 세션을 보장하기 위한 멀티 세션 관리를 한다.
세션 관리부(120)는 멀티비전 가상화 서버(100) 내에 가상머신(Virtual Machine)형태로 구성된다. 그리고 세션 관리부(120)는 멀티비전 가상화 서버(100) 내부의 연결 세션을 제어 및 관리하여, 멀티비전 가상화 서버(100)를 구성하는 ㅁ멀티비전 제어부(130) 및 동기화 관리부(140) 사이를 연결한다.
멀티비전 제어부(130)는 멀티비전 가상화 서버(100)의 자원(Resource)을 할당하여 복호화 과정을 수행하는 둘 이상의 가상 머신을 생성한다. 멀티비전 제어부(130)는 수신된 영상 콘텐츠를 처리 능력에 기반하여 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 각각이 담당할 영역으로 분할한다. 처리 능력이란 렌더링(Rendering)할 비디오 해상도 및 A/V 디코딩 성능 등을 포함한다. 멀티비전 제어부(130)는 하나의 영상 콘텐츠를 각각의 씬 클라이언트가 재생하기 위한 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠로 분할한다. 그리고 멀티비전 제어부(130)는 각 씬 클라이언트(200)의 영상재생장치에 표시할 출력 위치와 크기 비율 정보 등을 추론한다. 그리고 멀티비전 제어부(130)는 처리 능력 및 추론된 정보에 기초하여 자원을 할당하여 분할 영상 콘텐츠를 복호화하기 위한 둘 이상의 가상 머신을 생성한다.
즉, 멀티비전 제어부(130)는 둘 이상의 씬 클라이언트(200)에서 화면에 재생할 영상을 씬 클라이언트(200)의 개수와 화면에 표현할 방식을 고려하여 영상을 분할한다. 그리고 멀티비전 제어부(130)는 분할된 각각의 영상의 해상도, 영상의 종류 및 인코딩 방식 등을 고려하여 디코딩을 수행할 수 있도록 하드웨어 자원을 할당하여 가상 머신을 생성한다. 이러한 과정에서, 멀티비전 제어부(130)는 압축된 비디오를 픽셀 단위의 원본 영상 프레임으로 복호화하고, 각각의 씬 클라이언트(200) 별로 분할 영역별 출력 위치와 크기 비율도 함께 계산한다.
멀티비전 제어부(130)에 의해 생성된 가상머신은 씬 클라이언트(200)의 개수와 화면에 표현할 방식을 고려하여 둘 이상으로 분할된 분할 영상 콘텐츠 중에서 대응하는 하나의 영상을 수신받고, 수신된 하나의 영상을 복호화(Decoding)하여 복호화 된 분할 영상을 생성한다. 그리고 멀티비전 제어부(130)는 복호화 처리를 위한 가상 머신을 생성하고, 세션 관리부(120)에 재생 변경 승인을 전달한다.
동기화 관리부(140)는 세션 관리부(120)를 통해 멀티비전 제어부(130)에서 복호화 된 분할 영상을 씬 클라이언트(200)로 전달하기 전에 먼저, 각각의 씬 클라이언트(200)가 동기화되어 복호화 된 분할 영상을 재생할 수 있도록 동기 재생 정보를 생성한다. 동기화 관리부(140)에서 생성되는 동기 재생 정보는 시간적 동기화, 공간적 동기화 및 이벤트 처리 동기화에 대한 동기 재생 정보를 갱신(Update)하여 생성한다. 동기 재생 정보는 씬 클라이언트(200)에서 재생되는 비디오, 오디오 및 텍스트 등의 멀티미디어 콘텐츠 사이의 시간적/공간적 동기화를 위해 국제표준 규격인 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)의 텍스트 형식을 프로토콜 규격으로 사용할 수 있다. 이를 통해 동기화 관리부(140)는 동기 재생 정보를 멀티비전 가상화 서버(100)와 씬 클라이언트(200)와의 송수신 동기화 프로토콜로 사용할 수 있다. SMIL은 웹 언어 표준화 단체인 월드와이드웹 컨소시엄(W3C)이 인터넷상에서 멀티미디어 사용방법을 정의한 새로운 웹 개발언어로 확장형 텍스트언어(XTML)를 기반으로 하는 방식이다.
동기화 관리부(140)는 세션 관리부(120)를 통해 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트인 첫 번째 씬 클라이언트(201)에 동기 재생 정보를 먼저 전달하여, 첫 번째 씬 클라이언트(201)가 수신된 동기 재생 정보를 해석(Parsing)하고, 해석된 동기 재생 정보를 이웃한 나머지 씬 클라이언트(200)와 공유하도록 한다.
둘 이상의 씬 클라이언트(200)는 수신된 멀티비전 데이터를 포함하는 다양한 영상을 화면에 표시할 수 있는 영상 재생 장치, 멀티비전 가상화 서버(100) 및 통신을 위한 통신 인터페이스를 포함한다.
둘 이상의 씬 클라이언트(200) 중에서 첫 번째로 설정된 씬 클라이언트(201)는 세션 관리부(120)를 통해 멀티비전 가상화 서버(100)로부터 동기 재생 정보가 수신되면, 수신된 동기 재생 정보를 해석한다. 수신된 동기 재생 정보가 SMIL을 기반으로 형성된 경우, 동기 재생 정보의 SMIL을 해석한다. 그리고 해석된 동기 재생 정보를 나머지 씬 클라이언트와 공유한다. 둘 이상의 씬 클라이언트(200)는 공유된 동기 재생 정보에 기초하여 둘 이상으로 분할된 영상 정보인 복호화 된 분할 영상을 상호 간에 동기화하여 재생한다. 둘 이상의 씬 클라이언트(200)는 멀티비전 가상화 서버(200)로부터 수신된 동기 재생 정보를 통해 상호 간에 동기화가 지속적으로 이루어지기 때문에, 각각의 씬 클라이언트(200)와 멀티비전 가상화 서버(200) 사이의 네트워크 통신중에 발생할 수 있는 시간 지연에 따른 영상 불일치를 예방할 수 있다.
둘 이상의 씬 클라이언트(200)는 멀티비전 가상화 서버(100)에 포함된 둘 이상의 동기화 관리부(140) 중에서 대응하는 동기화 관리부(140)로부터 복호화 된 분할 영상을 수신한다. 복호화 된 분할 영상은 하나의 영상이 둘 이상의 영역으로 분할된 형태의 영상 정보로서, 동기화 관리부(140)에서 복호화되어 씬 클라이언트(200)로 전송된다. 따라서 각각의 씬 클라이언트(200)는 수신된 복호화 된 분할 영상을 화면에 재생하기 위해 수신된 영상 데이터를 복호화 과정을 별도로 수행하지 않는다. 일반적으로 영상 데이터를 처리할 때, 복호화하는 과정에서 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다. 하지만 씬 클라이언트(200)는 수신된 영상 데이터를 복호화하는 과정을 생략할 수 있으므로, 고성능의 하드웨어 자원을 필요로 하지 않는다. 따라서, 씬 클라이언트(200)는 영상의 해상도, 품질 및 형식에 종속되지 않고, 다양한 영상을 화면에 재생할 수 있으며, 동시에 소형화 및 경량화를 추구할 수 있다. 또한, 둘 이상의 씬 클라이언트(200) 각각의 성능에 차이가 존재하더라도, 복호화 된 분할 영상을 재생하는 과정에서 발생할 수 있는 시스템부하에 따른 시간 지연 또는 영상 불일치를 예방할 수 있다.
그리고 씬 클라이언트(200)는 스크린 터치, 마우스 및 키보드와 같은 다양한 입력 인터페이스를 구비할 수 있다. 구비된 입력 인터페이스를 통해 재생 변경 이벤트가 발생하면 가상채널을 통해 TCP/IP에 실어 멀티비전 가상화 서버(100)로 재생 변경 신호를 전달한다. 멀티비전 가상화 서버(100)는 세션 관리부(120)를 통해 씬 클라이언트(200)로부터 재생 변경 신호가 수신되면, 멀티비전 제어부(130)에 재생 변경을 요청한다. 재생 변경 요청을 수신한 멀티비전 제어부(130)는 재생 변경을 승인하고, 재생 변경 요청에 기초하여 복호화를 위한 가상 머신의 자원을 할당한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 시스템의 데이터 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 멀티비전 시스템의 데이터 흐름은 먼저, 씬 클라이언트에서 재생 변경과 관련한 이벤트가 발생한다(201). 멀티비전 화면을 구성하는 씬 클라이언트에 구비된 입력장치를 통해 사용자로부터 현재 화면에 표시중인 멀티비전에 대한 재생 변경 내용을 수신한다. 씬 클라이언트에 구비된 입력 장치는 키보드, 마우스 및 터치 스크린 인터페이스를 포함하며, 일반적인 컴퓨터 단말에 적용할 수 있는 입력 인터페이스를 적용할 수 있다. 사용자는 이와 같이 씬 클라이언트에 구비된 입력 장치 또는 입력 인터페이스를 통해 재생중인 멀티비전 화면에 대한 재생 변경을 입력한다. 사용자에 의해 입력되는 재생 변경은 화면 이동, 화면 크기 변화 및 화면 위치 이동 등을 포함할 수 있다. 씬 클라이언트는 사용자로부터 재생 변경 이벤트에 대한 입력이 수신되면, 멀티비전 가상화 서버의 세션 관리부와 연결된 가상 채널을 통해 재생 변경 신호를 세션 관리부로 전달한다(202). 멀티비전 가상화 서버와 씬 클라이언트를 연결하는 가상 채널의 통신 인터페이스는 일반적으로 TCP/IP 통신 인터페이스를 적용할 수 있다. 씬 클라이언트는 발생한 이벤트에 대응하여 재생 변경 신호를 생성하고, 생성된 재생 변경 신호를 HAL(Hardware Abstraction Layer)를 통한 가상 채널을 통해 TCP/IP에 실어 가상화 서버에 전송한다.
씬 클라이언트로부터 재생 변경 신호를 수신한 세션 관리부는 멀티비전 제어부로 재생 변경을 요청한다(203). 멀티비전 제어부는 재생 변경 요청이 수신되면, 수신된 영상 콘텐츠를 분할하고, 협업할 디코딩 가상 머신에 필요한 자원을 계산한다(204). 멀티비전 제어부는 각 씬 클라이언트가 담당할 영역을 처리 능력에 기반하여 분할하고, 각각의 씬 클라이언트의 영상재생장치에 표시할 출력 위치와 크기 비율 정보 등을 추론한다. 먼저, 멀티비전 제어부는 수신된 영상 콘텐츠를 둘 이상의 씬 클라이언트 각각이 담당할 영역으로 처리 능력에 기반하여 분할한다(204). 처리 능력이란 렌더링(Rendering)할 비디오 해상도 및 A/V 디코딩 성능 등을 포함한다. 멀티비전 제어부(130)는 하나의 영상 콘텐츠를 각각의 씬 클라이언트가 재생하기 위한 둘 이상의 분할 영상으로 분할한다.
그리고 멀티비전 제어부는 분할 영상 및 처리 능력에 기초하여 분할 영상을 복호화하기 위한 가상 머신을 생성한다(205). 먼저, 멀티비전 제어부는 추론 결과 및 분할 영상 콘텐츠에 기초하여 복호화에 필요한 가상 머신의 수와 자원량을 계산한다. 또한, 멀티비전 제어부는 압축된 비디오를 픽셀 단위의 원본 영상 프레임으로 복호화하고, 각각의 씬 클라이언트별로 분할 영역별 출력 위치와 크기 비율도 함께 계산한다. 그리고 멀티비전 제어부는 계산된 자원량을 고려하여 가상 머신을 생성한다. 복호화를 위한 둘 이상의 가상 머신을 생성한 멀티비전 제어부는 세션 관리부로 재생 변경 요청에 대응하여 재생 변경을 승인한다(206).
다음으로 동기화 관리부는 동기 재생 정보를 생성한다(207). 멀티비전 제어부에서 재생 변경을 승인하면, 복호화된 콘텐츠를 스트리밍 하기 전에 동기화 관리부는 각각의 씬 클라이언트가 서로 동기화되어 영상을 재생할 수 있도록 동기 재생 정보를 생성한다. 동기 재생 정보는 시간적 동기화, 공간적 동기화 및 이벤트 처리 동기화에 대한 동기 재생 정보를 갱신하여 생성한다. 동기 재생 정보는 씬 클라이언트에서 재생되는 비디오, 오디오 및 텍스트 등의 멀티미디어 콘텐츠 사이의 시간적/공간적 동기화를 위해 국제표준 규격인 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)의 텍스트 형식을 프로토콜 규격으로 사용할 수 있다.
동기 재생 정보를 생성한 동기화 관리부는 세션 관리부를 통해 씬 클라이언트로 동기 재생 정보를 전달한다(208). 동기화 관리부는 생성된 동기 재생 정보를 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 첫 번째 씬 클라이언트로 전달한다. 동기화 관리부로부터 동기 재생 정보를 수신한 첫 번째 씬 클라이언트는 수신된 동기 재생 정보를 해석하고 공유한다(209). 첫 번째 씬 클라이언트는 수신된 동기 재생 정보를 해석한다. 그리고 해석된 동기 재생 정보를 이웃한 나머지 씬 클라이언트와 공유한다. 해석된 동기 재생 정보를 공유한 둘 이상의 씬 클라이언트는 해석된 동기 재생 정보에 기초하여 복호화 된 분할 영상를 동기화하여 재생한다.
둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 동기 재생 정보가 공유되면, 멀티비전 제어부는 생성된 둘 이상의 가상 머신을 통해 분할 영상 콘텐츠를 복호화한다(210). 복호화를 위한 둘 이상의 가상 머신 각각은 씬 클라이언트의 개수와 화면에 표현할 방식을 고려하여 하나 이상으로 분할된 분할 영상 콘텐츠를 각각 수신받는다. 각각의 가상 머신은 분할된 영상 중에서 대응하는 하나의 영상을 수신받고, 수신된 분할된 영상 중에서 대응하는 하나의 영상을 복호화하여 복호화 된 분할 영상를 생성한다.
그리고 멀티비전 제어부는 복호화 된 분할 영상을 씬 클라이언트로 전달한다(211). 멀티비전 제어부에서 복호화 된 분할 영상는 각각 대응하는 씬 클라이언트로 전달된다. 복호화 된 분할 영상 전송 방식은 VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용할 수 있다. VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜은 마이크로소프트사의 원격 가상 데스크톱 제어 방식인 RDP 기반 A/V 전송 재생 프로토콜을 일례로 사용할 수 있다. 멀티비전 제어부는 세션 관리부를 통해 연결된 가상 채널을 통해 VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜로 복호화 된 분할 영상을 대응하는 씬 클라이언트에 스트리밍 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 제공방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비전 가상화 제공방법은 먼저, 멀티비전 가상화 서버와 둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 상호간 네트워크 연결 설정을 확립한다(301). 멀티비전 가상화 서버의 세션 관리부는 둘 이상의 씬 클라이언트 각각에 대응하는 둘 이상의 가상 채널을 설정하여 멀티비전 가상화 서버와 둘 이상의 씬 클라이언트 사이를 연결한다. 가상 채널의 통신 인터페이스는 일반적으로 TCP/IP 통신 인터페이스를 적용할 수 있다.
다음으로 씬 클라이언트를 통해 재생 변경 이벤트가 발생하였는지 여부를 확인한다(302). 씬 클라이언트에 구비된 입력장치를 통해 사용자로부터 현재 화면에 표시중인 멀티비전에 대한 재생 변경 내용이 수신되었는지 여부를 확인한다. 사용자에 의해 입력되는 재생 변경은 화면 이동, 화면 크기 변화 및 화면 위치 이동 등을 포함할 수 있다. 만약 사용자로부터 씬 클라이언트로 재생 변경 신호가 입력되는 이벤트가 발생하지 않았다면, 현재 실행중인 복호화 된 분할 영상를 계속 씬 클라이언트의 화면에 재생한다(313).
만약 사용자에 의해 씬 클라이언트에 재생 변경 이벤트가 발생하면, 씬 클라이언트로부터 재생 변경 신호가 수신된다(303). 사용자에 의해 재생 변경 이벤트가 발생하면 씬 클라이언트는 재생 변경 신호를 가상 채널을 통해 멀티비전 가상화 서버로 전달한다. 씬 클라이언트는 발생한 이벤트에 대응하여 재생 변경 신호를 생성하고, 생성된 재생 변경 신호를 HAL(Hardware Abstraction Layer)를 통한 가상 채널을 통해 TCP/IP에 실어 가상화 서버에 전송한다. 멀티비전 가상화 서버는 수신된 재생 변경 신호에 대해 재생 변경을 승인한다.
그리고 멀티비전 가상화 서버는 영상 콘텐츠를 둘 이상의 씬 클라이언트 각각이 담당할 영역으로 처리 능력에 기반하여 분할한다(304). 처리 능력이란 렌더링할 비디오 해상도 및 A/V 디코딩 성능 등을 포함한다. 또한, 멀티비전 가상화 서버는 디코딩에 사용할 가상 머신의 자원을 설정한다(305). 멀티비전 가상화 서버는 각 씬 클라이언트가 담당할 영역을 처리 능력에 기반하여 분할하고, 각각의 씬 클라이언트의 영상재생장치에 표시할 출력 위치와 크기 비율 정보 등을 추론한다. 그리고 추론된 결과에 기초하여 분할 영상을 복호화하기 위한 가상 머신의 자원을 설정한다.
분할 영상을 복호화하기 위한 가상 머신의 하드웨어 자원이 설정되면, 설정에 기초하여 복호화를 위한 둘 이상의 가상 머신을 생성한다(306). 멀티비전 가상화 서버는 분할된 영상을 복호화하는데 요구되는 하드웨어 자원량의 설정을 고려하여 둘 이상의 가상 머신을 생성한다. 멀티비전 제어부에서 복호화를 위한 가상 머신이 생성되면 재생 변경 신호에 따른 재생 변경 요청이 승인된다.
멀티비전 가상화 서버는 멀티비전 제어부에 복호화를 위한 가상 머신이 생성되어 재생 변경 요청이 승인되면, 동기 재생 정보를 생성한다(307). 동기 재생 정보는 둘 이상의 씬 클라이언트가 복호화 된 분할 영상를 재생할 때 서로 동기화시키기 위한 정보이다. 동기 재생 정보는 시간적 동기화, 공간적 동기화 및 이벤트 처리 동기화에 대한 동기 재생 정보를 갱신하여 생성한다. 동기 재생 정보는 씬 클라이언트에서 재생되는 비디오, 오디오 및 텍스트 등의 멀티미디어 콘텐츠 사이의 시간적/공간적 동기화를 위해 국제표준 규격인 SMIL의 텍스트 형식을 프로토콜 규격으로 사용할 수 있다.
동기 재생 정보가 생성되면, 생성된 동기 재생 정보를 어느 하나의 씬 클라이언트로 전달한다(308). 생성된 동기 재생 정보는 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 전달된다. 동기 재생 정보를 수신한 어느 하나의 씬 클라이언트는 수신된 동기 재생 정보를 해석(Parsing)한다. 상술한 내용과 같이 동기 재생 정보는 동기화를 위한 국제 표준 규격인 SMIL의 텍스트를 프로토콜 규격으로 사용하여 생성될 수 있다. 따라서, SMIL로 생성된 동기 재생 정보를 파싱한다. 그리고 파싱하여 해석된 동기 재생 정보를 나머지 씬 클라이언트와 공유한다(309). 씬 클라이언트 사이에서 공유된 해석된 동기 재생 정보를 통해 본 발명에 따른 멀티비전 가상화 제공방법은 둘 이상의 씬 클라이언트를 동기화할 수 있다.
씬 클라이언트에서 동기 재생 정보의 해석 및 공유가 완료되면, 분할 영상 콘텐츠를 복호화하여 복호화 된 분할 영상를 생성한다(310). 하나의 영상 콘텐츠가 둘 이상의 영역으로 분할되어 형성된 분할 영상 콘텐츠 각각을 멀티비전 제어부에서 생성된 가상 머신을 통해 복호화하여 둘 이상의 복호화 된 분할 영상을 생성한다. 둘 이상의 복호화 된 분할 영상 각각은 서로 다른 하나의 씬 클라이언트에 대응한다.
분할 영상 콘텐츠를 복호화하여 복호화 된 분할 영상가 생성되면, 멀티비전 가상화 서버는 생성된 복호화 된 분할 영상를 각각 대응하는 씬 클라이언트에 전달한다(311). 복호화 된 분할 영상 전송 방식은 VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용할 수 있다. VDDP 가상 전송 A/V 전송 프로토콜은 마이크로소프트사의 원격 가상 데스크톱 제어 방식인 RDP 기반 A/V 전송 재생 프로토콜을 일례로 사용할 수 있다.
둘 이상의 씬 클라이언트는 공유된 동기 재생 정보에 기초하여 수신된 복호화 된 분할 영상를 화면에 재생한다(312). 둘 이상의 씬 클라이언트 각각은 복호화가 완료된 서로 다른 복호화 된 분할 영상를 수신한다. 그리고 수신된 서로 다른 복호화 된 분할 영상를 둘 이상의 씬 클라이언트 사이에 공유된 동기 재생 정보에 기초하여 화면에 재생한다. 이와 같이 씬 클라이언트로 수신된 복호화 된 분할 영상는 이미 멀티비전 가상화 서버에서 복호화가 완료되었기 때문에, 씬 클라이언트는 높은 하드웨어 자원을 요구하지 않는다. 또한 둘 이상의 씬 클라이언트는 서로 간에 동기 재생 정보를 공유하고, 공유된 동기 재생 정보에 기초하여 복호화 된 분할 영상를 화면에 재생한다. 이를 통해 네트워크의 연결 상태나 시간 지연에 따라 발생할 수 있는 둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 오차를 막을 수 있다. 또한, 낮은 하드웨어 자원을 요구하기 때문에, 씬 클라이언트의 소형화가 가능하여, 장소에 의한 영향을 줄이며, 멀티비전의 확장이 용이하다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100: 멀티비전 가상화 서버
120: 세션 관리부
130: 멀티비전 제어부
140: 동기화 관리부
200: 씬 클라이언트
120: 세션 관리부
130: 멀티비전 제어부
140: 동기화 관리부
200: 씬 클라이언트
Claims (12)
- 수신된 영상 콘텐츠를 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠로 분할하고, 처리 능력 및 상기 분할 영상 콘텐츠의 개수에 기초하여 각각의 분할 영상 콘텐츠의 복호화(Decoding)에 필요한 자원(Resource)을 할당하여 둘 이상의 가상 머신(Virtual Machine)을 생성하고, 상기 생성된 가상 머신을 통해 상기 각각의 분할 영상 콘텐츠를 복호화하는 멀티비전 제어부;
복호화된 분할 영상을 화면에 디스플레이(Display)하는 둘 이상의 씬 클라이언트 사이를 동기화시키기 위한 동기 재생 정보를 생성하는 동기화 관리부; 및
상기 둘 이상의 씬 클라이언트와 상기 멀티비전 가상화 서버 사이의 가상 채널을 생성하고, 상기 각각의 복호화된 분할 영상을 상기 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 대응하는 씬 클라이언트로 전달하고, 상기 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 상기 생성된 동기 재생 정보를 전달하는 세션 연결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 서버. - 제 1항에 있어서,
상기 어느 하나의 씬 클라이언트는 상기 수신된 동기 재생 정보를 해석하고, 해석된 동기 재생 정보를 상기 둘 이상의 씬 클라이언트와 공유하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 서버. - 제 2항에 있어서,
상기 가상 채널은 VDDP(Virtual Desktop Delivery Protocol) 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 서버. - 제 1항에 있어서,
상기 동기 재생 정보는 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 서버. - 제 1항에 있어서,
상기 둘 이상의 가상 머신 중에서 하나의 가상 머신은 상기 분할된 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠 중에서 대응하는 어느 하나의 분할 영상 콘텐츠를 수신하고, 상기 수신된 어느 하나의 분할 영상 콘텐츠를 복호화하여 복호화 된 분할 영상를 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 서버. - 멀티비전 가상화 서버 및 둘 이상의 씬 클라이언트를 포함하는 멀티비전 가상화 제공 방법에 있어서,
둘 이상의 분할 영상 콘텐츠 및 처리 능력에 기초하여 복호화를 위한 둘 이상의 가상 머신을 생성하는 단계;
상기 둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 동기화를 위한 동기 재생 정보를 생성하여 상기 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 전달하는 단계;
상기 어느 하나의 씬 클라이언트는 상기 수신된 동기 재생 정보를 해석(Parsing)하고, 해석된 동기 재생 정보를 상기 둘 이상의 씬 클라이언트와 공유하는 단계;
상기 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠를 상기 가상 머신에서 복호화하여 복호화 된 분할 영상을 생성하는 단계; 및
상기 해석된 동기 재생 정보에 기초하여 상기 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠를 상기 둘 이상의 씬 클라이언트의 화면에 재생하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 제공 방법. - 제 6항에 있어서,
수신된 영상 콘텐츠를 분할하여 상기 둘 이상의 분할 영상 콘텐츠를 생성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 제공 방법. - 제 6항에 있어서,
상기 상기 멀티비전 가상화 서버 및 상기 둘 이상의 씬 클라이언트는 VDDP(Virtual Desktop Delivery Protocol) 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용하여 가상 채널을 연결하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 제공 방법. - 제 6항에 있어서,
상기 동기 재생 정보는 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 제공 방법. - 분할 영상 콘텐츠에 기초하여 복호화 처리를 위한 가상 머신을 생성하고, 둘 이상의 씬 클라이언트 사이의 동기화를 위한 동기 재생 정보를 생성하여, 상기 둘 이상의 씬 클라이언트 중에서 어느 하나의 씬 클라이언트로 상기 생성된 동기 재생 정보를 전달하며, 상기 분할 영상 콘텐츠를 복호화하여 복호화 된 분할 영상를 생성하는 멀티비전 가상화 서버; 및
수신된 상기 동기 재생 정보를 상기 어느 하나의 씬 클라이언트에서 해석하고, 해석된 동기 재생 정보를 상기 둘 이상의 씬 클라이언트와 공유하며, 상기 해석된 동기 재생 정보에 기초하여 상기 복호화된 분할 영상을 화면에 재생하는 둘 이상의 씬 클라이언트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 멀티비전 가상화 서버 및 상기 둘 이상의 씬 클라이언트는 VDDP(Virtual Desktop Delivery Protocol) 가상 전송 A/V 전송 프로토콜을 사용하는 가상 채널로 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 동기 재생 정보는 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티비전 가상화 시스템.
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