최근 이동통신 인프라 기술은 고용량 전송이 가능한 LTE 이동 통신 시스템이 구축되었다. 따라서 3G 이동통신 시스템에 비해 서비스 용량에 비해 입체영상을 이동통신 시스템에서 실시간으로 전송할 수 있는 고용량의 무선 링크를 확보하였다. 하지만 LTE 이동 통신 시스템도 입체영상을 그대로 전송하기에는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 차세대 이동통신 시스템인 LTE 시스템과 WiFi 네트워크 기반의 고품질의 입체영상을 전송하기 위한 전송 서비스 네트워크 모델을 고찰한다.
실시간 동영상의 전송을 위해 본 논문에서는 USB를 전송매체로 하여 구현했다. USB는 키보드, 스태너, 모뎀등 다양하게 사용되고 있는 인터페이스를 한나로 통일하고, 포트의 부족을 해결하기 위해서 개발된 것으로 고속의 데어터전송(12Mbps)을 가능하다. USB의 고속데이터 전송의 특징은 정지화상(JPEG) 뿐만 아니라 실시간 동영상(MPEG1, MPEG2)의 전송을 가능하게 한다. 본 논문에서는 USB로 실시간 동영상 전송을 위한 시스템 구조를 제시하였고 보다 효율적인 데이터 전송을 위한 USB Data Transfer Type에 관해 연구하였다. 720×480의 동영상의 압축을 위해 기존의 널리 이용되는 DCT대신 wevelet 알고리즘을 이용하였고 실시간 압축과 복원을 위해 video compression codec인 adv601를 사용하여 동영상 및 정지화상압축을 하였다. 또한 DSP(TMS320C32)를 이용하여 Quantization Bin Width Calculation을 함으로써 video bit stream의 크기를 가변적으로 제어하려 하였다. 이로서 동영상의 전송시 발생될 수 있는 데이터 병목현상을 해결 하였고 USB뿐만 아니라 다양한 통신망{ISDN(128Kbps), T1(1.5Mbps) T3(45Mbps)}에서의 동영상의 실시간 전송이 가능한 시스템 구조를 제시하였다.
본 논문에서는 VGA 해상도의 컴퓨터 영상을 무선으로 전송하여 빔프로젝터로 전달하는 저비용 실시간 시스템을 설계 및 구현하는 것을 목표로 한다. 본 시스템의 기능은, 컴퓨터영상 정보의 획득, 영상정보의 압축, 압축된 정보의 실시간 송수신, 압축해제 및 영상 정보복원, 영상데이터의 외부출력으로 구성된다. 영상 전송의 속도를 최대로 높이기 위하여 무선 전송은 IEEE 802.11g를 사용하고, 전송 데이터의 크기를 줄이기 위하여 표준 정지영상 압축 정보의 생성과 정보 표시 형식을 변형하여 사용한다. 변형된 정지영상 압축방식을 사용한 결과 압축을 하지 않고 전송한 경우에 비해서 약 4배가 빨라졌으며, 한 프레임의 영상을 전송하는데 평균 600ms가량 소요되었다. 이는 일반적 강의에서 사용하는 화면전환 속도로 합리적이라고 볼 수 있다.
본 논문에서는 25kg 급 이하의 소형 무인기에서 활용 가능한 LTE/WiFi 기반의 영상 전송 시스템 개발 결과를 소개한다. 개발된 영상 전송 시스템은 탑재통신장치와 지상통신장치로 구성되었으며 소형무인기가 촬영한 HD급 해상도 이상의 영상(720p/30fps, 1080p/30fps)을 전송하기 위해 LTE와 WiFi 데이터통신 방식을 활용하였다. 탑재통신장치는 H.264 영상처리보드를 내장하여 실시간 스트리밍 영상 전송이 효율적으로 가능하도록 설계되었다. 지상시험평가를 통해 근거리부터 비가시선 영역에까지 실시간 영상전송이 가능함을 확인하였다.
최근 영상회의 시스템과 관련하여 해결해야 할 문제 중 데이터 전송시 발생하는 지연에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 영상회의 구성을 설명하고 영상회의 시 발생하는 전송 지연을 최소화 방법에 대해서 논한다. 전송 지연을 최소화하기 위해서 근원적으로 오디오와 비디오 데이터를 분리 시켜 전송하므로 전송 시 발생하는 지연을 최소화 시켰다. 또한 이를 효과적으로 지원할 수 있는 동시화 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘을 기반으로 영상회의 시스템을 설계하였다.
현재 방송중계용으로 쓰이는 주파수대는 3~30GHz의 M/W 대역이다. 그러나 갈수록 늘어나는 서비스와 전송용량의 증대로 인해 주파수 부족현상이 일어나는 추세이다. 이에 대안 방안으로 주파수 재배치에 관하여 대두가 되고 있다. 이동방송 중계용 링크인 FPU 링크는 차후 다른 주파수 대역으로 이전시 이러한 링크에서 사용되었던 시스템 제원을 토대로 필요한 대역에 대한 다양한 변조방식으로 먼저 시뮬레이션 평가 후 이용채널 개수 및 이전 가능 여부 둥과 같은 조치가 수행되어져야 한다. 본 논문에서는 M/W대역의 주파수를 이용한 서비스 중의 하나인 이동전송용 중계방송시스템인 FPU(Field Pick Up)시스템을 구현하고 무선채널에서 영상을 전송하였을 때의 성능을 PSNR, BER의 특성을 통하여 평가하였다. 전송되는 데이터는 실제 동영상(320$\times$240 61frame)을 동영상 압축방식 중 하나인 MPEG을 이용하여 압축하고, 압축된 영상 정보를 무선 채널상에 전송하였을 때 복원된 영상을 분석하였다.
본 논문은 능동네트워크 기술을 적용한 가상환경시스템에 대하여 논한다. 가상환경에서는 실시간 영상이 사용되면 대용량 실시간 영상 데이터의 전송에 따른 네트워크부하와, 데이터 렌더링에 따른 시스템 부하가 문제점으로 지적된다. 본 시스템에서는 능동네트워크기술을 적용하여 네트워크의 중간 라우터에서 실시간 영상 데이터의 프레임 레이트(Frame Rate)를 동적으로 변화시켜 이러한 문제점을 해결하였다. 가상환경상의 객체들 사이의 물리적인 거리를 고려한 인지모델에 따른 전송기법을 채택하고, 또한 멀티캐스트 그룹에 가입하고 있는 시스템의 네트워크대역폭 정보를 라우터에서 관리하여 각 시스템에 적합한 형태로 실시간 영상 데이터를 전송하는 방법을 사용하여 가상환경의 몰입도를 높힘과 통시에 네트워크의 부담을 감소시켰다. 이러한 시스템을 통하여 대용량의 영상 데이터의 전송을 실시간적으로 전송해야 하는 가상환경을 매우 효과적으로 지원한 수 있다.
정보 통신과 의료 기술의 성장에 의해 의사는 이동 중 무선망을 통하여 인터넷 서비스에 접근이 가능해졌고 필요한 정보를 제공받을 수 있게 되었다. 또한 컴퓨터 그래픽의 기술은 통신 기술과 접목하여 무선네트워크를 이용한 의료 영상 전송이 가능해졌다. 그러나 기존 시스템들은 의사가 필요로 하는 의료정보를 저장하는 수준인 데이터 (의료 영상 정보) 중심의 의료 영상 전송 시스템 (Picture Archiving Communication System) 달이다. 유비쿼터스 환경에서의 의료 영상 전송 시스템은 의사의 현재 상황을 기반으로 한 서비스 전송을 요구 한다. 따라서 본 논문에서는 변화된 의사의 상황에 적합한 지능형 서비스를 제공하기위해 의사 중심의 의료 영상 정보 전송 미들웨어 (Doctor Centric PACS Middleware) 모델을 제안하다.
U_Life의 의료 기술은 의료 영상 정보 전송 서비스를 언제 어디서나 가능하게 해준다. 더 나아가 의사의 다양한 상황인식을 인지, 수집하고 변화된 상황에 적합한 최적의 영상 정보를 의사에게 전송해주는 지능적인 서비스가 필요하다. 본 논문에서는 의사의 변화된 상황에 적합한 서비스를 제공하고자 의료영상 정보 전송 시스템에 상황인식 서비스를 접목시킨 의사 중심의 의료 영상 정보 전송 미들웨어(Doctor Centered PACS Middleware) 시스템을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 기존의 실시간 드론 영상 전송 방식의 전송 거리 한계 및 장애물 간섭 문제를 극복하기 위한 LTE 기반 실시간 영상 전송 드론 시스템을 제안하고 구현한다. 원격 LTE 드론 연결 및 영상 전송을 위한 Companion Computer (CC) 구축 및 개발과 유동 IP 를 가진 LTE 모듈의 원활한 연결을 위한 중계서버 구축과 취득한 영상을 통한 객체 탐지 및 추적 기능 개발을 목표로 한다. 개발 및 실험 결과에서는 구현한 LTE 영상전송 시스템을 통해 실시간 영상을 전달받고 GCS 를 통한 드론 조작이 원활하게 동작하는 것을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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