KR20100106327A - 멀티미디어 파일을 위한 계층적 및 감소된 인덱스 구조 - Google Patents
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Abstract
멀티미디어 파일 재생 및 분배 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 멀티미디어 파일은 멀티미디어 파일의 콘텐츠 데이터와 연관된 인덱스로 인코딩된다. 이러한 인덱스의 사용을 통해, 상기 콘텐츠의 재생은 상기 멀티미디어 파일의 파일 크기를 상당히 증가시키지 않고도 개선된다.
Description
본 발명은 일반적으로 멀티미디어 파일에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 멀티미디어 파일 내의 정보 인덱싱에 관한 것이다.
최근, 멀티미디어 파일의 재생은 평균 소비자 일상 생활의 한 통합된 부분이 되었다. 휴대 전화, DVD 플레이어, 퍼스널 컴퓨터 및 휴대용 미디어 플레이어는 모두 다양한 멀티미디어 파일들을 재생할 수 있는 장치들의 예이다. 각각의 장치를 특정의 멀티미디어 포맷으로 개조할 수 있지만, 이들 장치들의 광범위한 도래는 상이한 장치 부류 및 카테고리 간에 소정 수준의 호환성을 필요로 한다. 마찬가지로, 모든 장치 카테고리의 적격성 및 사용 사례(use-case) 용도의 경우에도 모든 장치 카테고리에 걸쳐 유사하게 동작하는 것으로 생각되는 고속-감기, 되감기, 시작, 멈춤, 재생 및 휴지와 같은 소정의 특징들이 존재한다.
미디어 재생 장치의 가장 일반적인 특징 중 하나는, 때때로 "트릭 플레이(trick play)"라고도 지칭되는, 멀티미디어 파일의 랜덤 액세스, 고속 및 역 재생을 지원한다는 점이다. 트릭 플레이 기능을 수행하려면 일반적으로 정방향 및 역방향으로 보다 고속으로 비디오를 재현하고 시청자가 비디오 트릭 플레이 기능을 종결하는 위치에 가까운 곳에서 전체 재현을 재개해야 한다. 오디오, 서브타이틀 및 기타 재현 요소들은 전형적으로 트릭 플레이 작동 중에는 사용되지 않지만, 이는 장치의 우선 작동 요소일 수 있다. 트릭 플레이 기능을 수용함에 있어서, 멀티미디어 파일은 전형적으로 모든 프레임의 위치를 결정하는 데 사용되는 인덱스 부분, 특히 독립적으로 디코딩되어 시청자에게 제공될 수 있는 비디오 프레임을 포함한다. 모든 인덱스 정보가 파일 내의 단일 위치에 저장되고 해당 파일 내의 멀티미디어 정보를 선형으로 조회(reference)하는 경우, 플레이어는 특정 인덱스 엔트리를 찾아 파일을 재생할 수 있어야 한다. 예를 들면, 중간 재현 지점에서 멀티미디어를 재생하도록 지시받은 플레이어는 전형적으로 인덱스 데이터의 전반부를 처리한 후 재생을 개시하는 데 필요한 일련의 데이터 포인트를 결정한다.
인덱스 섹션은 또한 많은 다른 잠재적인 응용을 갖는데, 즉 인덱스 섹션은 다중화 특성이 불량한 멀티미디어 파일의 기본 재생에 필요한 요소일 수 있고; 인덱스 섹션은 또한 파일 내의 비-본질적인 정보를 스킵하는 데 사용될 수 있으며; 또한 인덱스 섹션은 종종 트릭 플레이 기능을 종결한 후 재생을 재개하는 데도 필요하다.
본 발명의 실시양태는 트릭 플레이 기능을 비롯한 다양한 기능들을 수행할 수 있는 플레이어의 효율을 증가시킬 수 있는 인덱스를 사용한다. 여러 실시양태에서, 상기 인덱스는 계층적 인덱스(hierarchical index)이다. 많은 실시양태에서, 상기 인덱스는 감소된 인덱스이고, 다수의 실시양태에서, 상기 인덱스는 비트 필드 플래그(bit field flag) 및 연관된 데이터 필드를 사용하여 표현된다.
하나의 실시양태에서, 미디어 파일에 저장된 콘텐츠를 재생 장치에 의해 재생하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 재생 장치에 미디어 파일을 제공하는 단계로서, 이때 상기 미디어 파일이 복수의 미디어 프레임을 갖는 콘텐츠 데이터, 상기 복수의 프레임 중의 각각의 프레임과 연관된 큐 데이터, 및 상기 큐 데이터의 서브세트와 연관된 계층적 인덱스를 갖는, 단계; 상기 콘텐츠 데이터를 재생 장치에 의해 디코딩하는 단계; 상기 디코딩된 콘텐츠 데이터로부터 표시 화면상에 콘텐츠를 표시하는 단계; 사용자 요청을 수신하는 단계; 상기 사용자 요청에 기초하여 상기 인덱스를 위치시키는 단계; 및 상기 위치된 인덱스에 기초하여 상기 큐 데이터의 서브세트로부터 하나 이상의 미디어 프레임을 디코딩하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 재생용 미디어 파일을 재생 장치에 의해 인코딩하는 방법은 오디오, 비디오 또는 서브타이틀 트랙 내의 특정 프레임에 대한 타임스탬프(timestamp)를 확인하는 탐색 위치를 상기 오디오, 비디오 및 서브타이틀 트랙을 갖는 콘텐츠 데이터와 함께 편입시키는 단계; 상기 편입된 탐색 위치를 조회하는 인덱스를 편입시키는 단계; 및 상기 콘텐츠 데이터, 상기 편입된 탐색 위치 및 상기 편입된 인덱스를 갖는 미디어 파일을 생성하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 미디어 파일 재생 시스템은 미디어 파일 내의 하나 이상의 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 포인터를 갖는 인덱스를 하나 이상 갖는 미디어 파일을 전송하도록 구성된 미디어 서버를 포함한다. 또한, 미디어 서버와 네트워크 소통하고 상기 미디어 서버에 미디어 파일에 대한 요청을 전송하는 클라이언트 프로세서가 제공된다. 상기 미디어 서버는 상기 요청된 미디어 파일을 전송하도록 구성되고, 상기 클라이언트 프로세서는 상기 하나 이상의 인덱스로부터 포인터를 위치시켜 이 위치된 포인터에 기초하여 상기 미디어 파일 부분을 위치시키고 이를 디코딩함으로써 사용자 재생 지시에 순응하도록 구성된 재생 엔진을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 멀티미디어 파일과 함께 포함된 인덱스를 갖는 멀티미디어 파일을 디코딩하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 복수의 프레임 및 상기 복수의 프레임들 중 특정 프레임의 타임스탬프 및 위치를 갖는 복수의 큐 데이터-포인트를 갖는 멀티미디어 파일 내에, 복수의 인덱스-데이터 포인트를 갖는 인덱스를 위치시키는 단계; 상기 위치된 인덱스를 저장 필드 내로 로딩하는 단계; 타임스탬프에 기초하여 상기 복수의 인덱스 데이터-포인트로부터 인덱스 데이터-포인트를 위치시키는 단계; 및 상기 위치된 인덱스 데이터-포인트에 기초하여 상기 복수의 큐 데이터-포인트로부터 큐 데이터-포인트를 위치시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 언급된 특징 및 기타 특징들, 및 이를 획득하고 사용하는 방법은 첨부 도면과 함께 상세한 설명을 참조하면 더욱 명백해지고 더욱 잘 이해될 것이다. 도면은 본 발명의 전형적인 실시양태만을 나타낸 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 2a는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 오디오/비디오 데이터 이후의 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 2b는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 오디오/비디오 데이터 내에 인터리브된, 즉, 상호 배치된(interleaved) 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 2c는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 다른 부분에 대한 인덱스 구조를 상세히 나타낸 도면;
도 2d는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 큐 데이터에 대한 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내에 보관된 비트 플래그 및 연관된 데이터를 상세히 나타낸 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 시간 코드 및 오프셋 데이터 필드를 제공하는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 크기 데이터 필드에 관한 시간 코드 및 다중 오프셋 데이터 필드를 갖는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 시간 코드 및 1차 오프셋 데이터 필드를 갖는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 실시양태에 따른 스트리밍 및 고정된 미디어 파일 재생을 위한 재생 시스템의 반-개략적인 네트워크 다이어그램;
도 8은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 인덱스 구조를 이용하는 방법의 흐름도;
도 9 내지 11은 본 발명의 한 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내 인덱스 구조를 점진적으로 상세히 나타낸 도면.
도 2a는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 오디오/비디오 데이터 이후의 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 2b는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 오디오/비디오 데이터 내에 인터리브된, 즉, 상호 배치된(interleaved) 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 2c는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 다른 부분에 대한 인덱스 구조를 상세히 나타낸 도면;
도 2d는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일의 큐 데이터에 대한 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내에 보관된 비트 플래그 및 연관된 데이터를 상세히 나타낸 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 시간 코드 및 오프셋 데이터 필드를 제공하는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 크기 데이터 필드에 관한 시간 코드 및 다중 오프셋 데이터 필드를 갖는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 시간 코드 및 1차 오프셋 데이터 필드를 갖는 인덱스 구조를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 실시양태에 따른 스트리밍 및 고정된 미디어 파일 재생을 위한 재생 시스템의 반-개략적인 네트워크 다이어그램;
도 8은 본 발명의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내의 인덱스 구조를 이용하는 방법의 흐름도;
도 9 내지 11은 본 발명의 한 실시양태에 따른 멀티미디어 파일 내 인덱스 구조를 점진적으로 상세히 나타낸 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시양태에 따른 인덱스를 포함하는 멀티미디어 파일을 기술한다. 다수의 실시양태에서, 상기 인덱스는 계층적 인덱스이다. 계층적 인덱스는, 멀티미디어 파일 내의 몇몇 기결정된 위치로 거친 인덱스를 제공한 후에 상기 멀티미디어 파일 부분의 더욱 정제된 표현을 제공하는 형식으로 인덱스 정보를 표현한다. 많은 실시양태에서, 최저급의 인덱스는 멀티미디어 파일 내 각각의 프레임을 식별할 만큼 충분히 세분화되어 있다. 계층적 인덱스가 사용되는 경우, 플레이어는 단지 멀티미디어 파일 재생을 개시하기 위해 소량의 관련 인덱스 정보를 요청하기만 하면 된다. 이와 같이, 상기 계층적 인덱스는 재생 장치가 필요로 하는 메모리 자국을 감소시킴으로써 멀티미디어 파일에 대한 트릭-플레이 작동을 효과적으로 탐색하고 수행한다. 따라서, 재생 파일 로딩 시간은 감소하고 트릭-트랙(trick-track) 로딩 성능은 개선된다. 한 실시양태에서, 상기 계층적 인덱스는, 빠르고 효율적인 검색을 가능하게 하는 타임스탬프를 구비한 멀티미디어 파일 내 큐 포인트 내로 오프셋을 포함하는 인덱스 정보를 갖는다.
여러 실시양태에서, 상기 멀티미디어 파일은 감소된 인덱스를 포함한다. 본 발명에 따른 플레이어는, 트릭 플레이 기능 수행시, 액세스 또는 키-프레임들 사이에서 신속히 이동하도록 감소된 인덱스를 사용할 수 있다. 상기 감소된 인덱스는 계층적 인덱스와 함께 존재할 수 있다. 그러나, 감소된 인덱스는, 계층적 인덱스를 포함하지 않는 멀티미디어 파일 내에 포함될 수도 있다. 감소된 인덱스는 단지, 멀티미디어 재현 중 그 대응하는 시간을 나타내는 타임-스탬프 값과 함께, 멀티미디어 파일 내의 액세스 또는 키-프레임의 위치를 제공한다. 다수의 실시양태에서, 비트 필드 플래그 및 연관된 데이터 필드는 인덱스 정보를 표현하는 데 사용된다. 이러한 표현은 본 발명의 실시양태에 따라 사용되어 인덱스 정보, 계층적 인덱스 및/또는 감소된 인덱스를 표시할 수 있다.
계층적 인덱스
본 발명의 실시양태에 따른 계층적 인덱스를 포함하는 멀티미디어 파일을 도 1에 도시하였다. 멀티미디어 파일(10)은 헤더 정보(12), 오디오/비디오 데이터(16) 중에서 상호 배치된 인덱스 정보(14) 및 3층의 계층적 인덱스를 포함한다. 상기 계층적 인덱스 중의 가장 거친 층(18)은 인덱스 정보의 단편들에 대한 적은 수의 조회를 포함한다. 중간 층(20) 및 가장 미세한 층(22)은 각각 인덱스 정보에 대한 연속적으로 큰 수의 조회를 포함한다.
많은 실시양태에서, 오디오/비디오 데이터(16) 중에서 상호 배치된 인덱스 정보(14)는 캡슐화된 오디오, 비디오, 서브타이틀 및/또는 기타 유사한 데이터의 위치를 나열한다. 전형적으로, 상호 배치된 인덱스 정보의 블록 각각은 상기 상호 배치된 인덱스 정보의 블록에 이어 바로 상기 캡슐화된 미디어를 나열한다. 여러 실시양태에서, 인덱스 정보(14)는, 각 편의 캡슐화된 미디어의 절대적인 또는 상대적인 개시 위치를 기술하는 정보를 포함한다. 다수의 실시양태에서, 상호 배치된 인덱스 정보(14)는, 장치의 디코딩에 유용할 수 있는, 상기 인덱싱된 각 편의 캡슐화된 미디어가 액세스 또는 키-프레임으로 사용될 수 있는지 여부를 나타내는 정보, 이의 재현 시간 값 및 기타 정보 외에도, 상기 인덱싱된 각 편의 캡슐화된 미디어의 크기를 포함한다.
상기 계층적 인덱스 내의 각각의 층은 멀티미디어 파일(10) 내에 상호 배치된 인덱스 정보(14)에 대한 조회를 포함한다. 상기 계층적 구조의 구현은 포괄적 또는 배타적일 수 있는데, 이는 각 층에서의 데이터가 다른 층에서 반복되거나 또는 각각의 층이 특이한 위치 정보를 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 각각의 계층적 층에서의 요소들의 개수 및 전체 층의 개수는 예비-결정될 수 있거나, 예비-결정된 값에 기초하여 제한되거나, 또는 제한되지 않을 수 있다.
계층적 인덱스의 상세한 구현을 도 1에 나타내었지만, 계층적 인덱스는 많은 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 인덱스 값은 파일의 단일 부분에 저장되거나, 또는 파일의 클러스터(cluster)에 분배될 수 있다. 본 발명의 실시양태에 따른 인덱스 정보의 상이한 분배를 포함하는 멀티미디어 파일들이 도 2a 내지 도 2b에 도시되어 있다. 예를 들면, 인덱스 정보는 전체 유닛(21)으로서 멀티미디어 파일(10)의 오디오/비디오 데이터 부분(16)에 부가 또는 예비-부가될 수 있다. 도 2b에 도시된 인덱스 클러스터(22)는 또한 오디오/비디오 데이터 부분으로 구성될 수 있다. 인덱스 정보를 상이한 방식으로 분배시키는 것 외에도, 상기 계층 자체가, (인덱스 정보의 블록들과 달리) 액세스 또는 키-프레임 위치부터 시작되거나 시작되지 않을 수도 있는, 파일 내의 실제 프레임을 가리키는 구조로서 구현될 수 있다.
도 2c는 또한 비교적 큰 가상 파일 구조 MKV 파일(200) 내의 계층적 인덱스(21)를 상세히 나타낸 것이다. 이러한 파일 구조는 두 개의 1차 섹션, EBML(24) 및 세그먼트(26)로 구성된다. 이러한 파일 구조에서, 상기 세그먼트는 탐색 헤드(201), 세그먼트 정보(202), 트랙(203), 챕터(204), 클러스터(205), 큐(29) 및 계층적 인덱스(21)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 계층적 인덱스(21)는 멀티미디어 파일과 함께 포함될 수 있다. 추가로, 각각의 계층적 인덱스는 다중 계층적 인덱스 포인트(23)를 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 이들 인덱스 포인트는 타임스탬프(25), 및 상기 타임스탬프(25)로부터 특정 미디어 트랙(27a) 및 위치 또는 오프셋(27b)을 구체화한 트랙 위치(27)를 갖는다. 큐(29)가 또한 도시되어 있으며, 하기에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 인덱스 포인트(23)에 의해 이용됨으로써 멀티미디어 파일 내의 특정 포인트에 대한 접근성을 증가시킨다. 이러한 동적 구조는 예를 들면 도 2d에 도시되어 있으며, 여기서는 다중 계층적 인덱스 포인트(23)가 다중 큐 포인트(28)를 조회하거나 또는 이를 가리킨다. 다양한 실시양태에서, 상기 계층적 인덱스는 미디어 파일 내 큐 포인트의 총 수에 대한 큐 포인트의 분율, 예컨대, 1/10에 대한 조회를 포함한다. 당해 분야 숙련자는 상기 조회를 증가시켜 상기 큐 포인트에 대한 포인터 또는 조회의 세분화를 증가시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시양태에 따른 계층적 인덱스를 포함하는 멀티미디어 파일을 디코딩하려는 플레이어는 전형적으로 플레이어가 그 수행을 요청받은 기능에 필요한 계층적 인덱스를 사용한다. 트릭 플레이 기능이 요청된 경우, 플레이어는 특정 속도를 나타내는 계층에 인덱스를 위치시키고 상기 인덱스에 나타난 각각의 프레임들을 디코딩할 수 있다. 인덱스를 사용하여 특정 프레임을 위치시키는 방식은 상기 인덱스의 특성에 의존한다. 상기 계층의 각각의 인덱스가 비디오 프레임을 직접 가리키는 실시양태인 경우라면, 상기 과정은 간단하다. 인덱스가 멀티미티어 파일의 추가적인 인덱스 정보를 가리키는 실시양태에서는, 상기 추가적인 인덱스 정보를 액세스하고 사용하여 원하는 프레임을 위치시킨다.
감소된
인덱스
본 발명의 실시양태에 따른 많은 멀티미디어 파일은 감소된 인덱스 정보를 사용한다. 감소된 인덱스는 계층적 인덱스와 함께 사용되거나 또는 계층적 인덱스를 포함하지 않는 멀티미디어 파일에서 사용될 수 있다. 감소된 인덱스는 멀티미디어 파일 내 모든 멀티미디어 정보에 관한 정보를 포함하지 않는다. 감소된 인덱스는 전형적으로 액세스 또는 키-프레임의 위치, 및 상기 액세스 또는 키-프레임의 타임스탬프에 관한 정보로 제한된다. 액세스 프레임은 일반적으로 독립적으로 디코딩될 수 있는 비디오 프레임이지만, 상기 감소된 인덱스는 멀티미디어 파일에 저장된 다른 스트림에 대한 임의의 다른 유형의 키-프레임을 가리키는 데 사용될 수 있다. 상기 감소된 인덱스는, 트릭 플레이 기능을 수행하는 경우, 플레이어가 키 프레임들 사이에서 빠르게 스킵할 수 있도록 한다.
다수의 실시양태에서, 감소된 인덱스는 단지 1차 데이터 유형과 관련될 수 있는 파일에 포함된 데이터의 다른 스트림들 각각에 제공된 단일 또는 1차 데이터 유형 및 오프셋에 제공된다. 상기 오프셋은 플레이어에 의해 사용되어 상이한 미디어의 동기화된 재생을 촉진할 수 있다. 여러 실시양태에서, 각각 한 편의 인덱스 정보는 또한 액세스 또는 키-프레임의 크기, 및 상기 액세스 또는 키-프레임의 데이터-유형을 포함한다. 본 발명의 실시양태에 따른 감소된 인덱스를 포함하는 멀티미디어 파일을 디코딩하는 플레이어는 상기 감소된 인덱스를 사용하여, 플레이어가 계층적 인덱스를 사용하는 방식과 유사하게 트릭 플레이 기능을 수행할 수 있다. 플레이어는 액세스 또는 키-프레임의 타임스탬프를 검색하는 감소된 인덱스를 통해 배열하여 어느 프레임이 원하는 속도를 달성하는가를 확인할 수 있다.
비트 필드를 이용한 인덱스 정보의 표현
본 발명의 다수의 실시양태에 따른 멀티미디어 파일은 비트 필드 플래그 및 연관된 데이터 필드를 사용하여 인덱스 정보를 표현한다. 많은 실시양태에서, 비트 필드 플래그는, 인덱스 정보를 포함하는 일련의 대응하는 가변 길이 데이터 필드의 존재를 신호화하는 데 사용된다. 본 발명의 실시양태에 따른 한 편의 멀티미디어 정보에 관한 인덱스 정보를 표현하는 데 사용될 수 있는 비트 필드 플래그(31) 및 데이터 필드(32)를 도 3에 나타내었다. 예시된 실시양태에서, 일련의 비트-필드 플래그는 상기 플래그 이후의 추가적인 데이터의 존재를 신호화한다. 비트-필드 플래그는 그 전체가 8-비트로 특정되지만, 다른 구현에서도 꼭 필요한 요건은 아니다. 상기 플래그의 제 1 비트는, 프레임의 크기가 별도의 파일 섹션에 저장된 예비-결정된 크기 세트로부터 판독되는지 또는 상기 플래그 필드 이후의 일련의 바이트로서 유용한지를 결정하는 절대/고정된 크기 필드(31a)를 나타낼 수 있다. 두 개의 추가적인 비트인 고정된 크기 인덱스/바이트 수 필드(31b)는 상기 절대/고정된 크기 비트 또는 필드(31a)의 설정에 따라 크기 값을 표시하는 데 사용되는 크기 값 또는 총 바이트 수의 인덱스-위치를 결정하는 데 사용된다. 다음 비트인 1차 오프셋 필드(31c)는, 프레임의 위치일 수 있는 오프셋 값의 크기를 결정한다. 이러한 비트는 두 개의 예비-결정된 바이트 수, 예컨대 4-바이트 값 또는 8-바이트 값 중에서 선택된다. 유사하게, 플래그는, 4 바이트일 수 있고 상기 1차 오프셋 값으로부터 상대적인 오프셋을 나타내는 또 다른 예비-결정된 오프셋, 예컨대 2차 오프셋(33)의 존재를 나타낼 수 있다. 시간코드 바이트 배열의 존재를 나타내는 비트(31e)가 또한 액세스 또는 키 프레임의 존재를 결정하는 데 사용될 수 있는 또 다른 비트인 키 프레임 플래그 비트(31f)와 함께 존재할 수 있다. 많은 실시양태에서, 도 3에 나타낸 것과 유사한 비트 필드 플래그 및 데이터 필드를 사용하여 멀티미디어 파일 내의 모든 프레임의 위치를 인덱싱한다.
도 3에 도시된 구조를 통해 표시될 수 있는 플래그 수는, 후속 플래그의 존재를 신호화하는 "플래그 확장" 비트(31g)를 사용하여 무한 확장가능하다. 여기서, 1 비트(31h)는 "연관된 오프셋(associated offset)"으로서 지칭될 수 있다. 연관된 오프셋은 이어서 현재 프레임에 대응하는 스트림의 개수를 결정하는 데 사용되는 바이트 값의 존재를 신호화할 수 있다. 이들 상대적인 오프셋은 동기화 목적으로 사용되는 스트림 내 다른 프레임과 동일한 플래그 및 후속 인덱스 정보를 사용할 수 있다. 상대적 오프셋에 의해 확인된 프레임은, 정확히 재생되는 경우, 오디오, 비디오, 서브타이틀 및 기타 관련 데이터의 동기화된 재현을 제공할 수 있다. 스트림 개수 값(32)은 종종 파일에 저장된 실제 스트림 개수를 나타낸다.
상기 두 개의 상대적 오프셋 값(41a), (41b)을 사용하여 표시된 인덱스 정보를 도 4에 도시하였다. 많은 실시양태에서, 각 프레임에 대한 데이터 유형은 전체 프레임 그룹에 대해 표시되거나, 또는 다르게는 프레임-바이-프레임(frame-by-frame) 기반으로 표시되며, 이 경우 "데이터 유형" 필드(35)가 상기 인덱스-구조에 부가된다. 전체 재현에서 프레임의 정확한 시간을 표시하는 시간코드 값(37)의 존재는 일련의 예비-결정된 규격을 통해 신호화될 수 있다. 예를 들면, 상기 시간코드 값은 모든 비디오 액세스 프레임에 필요할 수 있으며, 다르게는 상기 시간코드의 존재는 오디오 샘플에 대한 주기적 기반상 필수적일 수 있다. 다만, 상기 시간코드 값은 임의적으로 존재하고 대응하는 비트-플래그에 의해 표시됨을 주목해야한다.
일련의 예비-결정된 규칙을 통해, 상기 기술된 것과 유사한 구조가 본 발명의 실시양태에 따른 계층적 인덱싱을 표현하는 데 적용될 수 있다. 예를 들면, "1차 오프셋" 값(50)은, 인덱스의 정확한 타임스탬프를 나타내는 시간코드 값(52)과 함께 구체적인 인덱스 위치를 가리킬 수 있다. 추가적인 비트-필드(39)인 "서브인덱스"는 상기 "1차 오프셋"에 의해 지적된 위치로부터의 상대적인 오프셋을 가리킬 수 있다. 이러한 "서브인덱스" 위치(54)는 보다 큰 인덱스 클러스터의 개시시부터 정제된 것이다. 본 발명에 따른 계층적 인덱스를 구성하기 위한 다양한 값의 사용을 도 5에 나타내었다.
또한, 비트 필드 플래그 및 연관된 데이터 필드를 사용하여, 파일 내 특정 스트림에 대한 일련의 액세스 또는 키 프레임을 가리키는 감소된 인덱스 구조를 나타낼 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따른 감소된 인덱스를 도 6에 나타내었다. 예시된 실시양태에서, "플래그" 필드(602) 이후, 대응하는 일련의 크기 바이트(604), "1차 오프셋" 값(606) 및 시간코드(608)가 존재한다. 상기 액세스 프레임은 전형적으로 파일 내의 비디오 프레임과 관련될 수 있지만, 다시 이러한 필드는 파일 내의 모든 스트림 유형에 대해 정의될 수 있다. 도 6에 도시된 구조(600)는 모든 액세스 또는 키-프레임의 위치를 저장하고, 파일 내 캡슐화된 트랙과 관련된 모든 오프셋의 위치를 포함할 수 있다.
가변 비트 필드 플래그의 사용은 계층적이고 감소된 통상의 인덱싱 기법에서 나타날 수 있는 다중 데이터 구조를 실현할 수 있게 함에 주목해야한다. 가변 길이 데이터를 나타내는 플래그로서의 비트 필드의 사용은, 모든 프레임이 일반적으로 구성원 모두를 필요로 하는 것이 아니기 때문에 전체 인덱스의 크기를 최적화하는 것을 보조할 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시양태에 따른 점진적인 재생 시스템이 도시되어 있다. 재생 시스템(190)은 네트워크(194)에 연결된 미디어 서버(192)를 포함한다. 미디어 파일은 미디어 서버(194) 상에 저장되고 클라이언트 애플리케이션으로 구성된 장치에 의해 접근 가능하다. 예시된 실시양태에서, 미디어 서버상의 미디어 파일에 액세스하는 장치는 퍼스널 컴퓨터(196), 소비자 가전 장치 예컨대 텔레비젼(200)과 같은 재생 장치에 연결된 셋톱 박스(18), 및 휴대 장치 예컨대 PDA(202) 또는 휴대폰 핸드셋을 포함한다. 상기 장치들 및 미디어 서버(192)는 게이트웨이(206)를 통해 인터넷(204)과 연결된 네트워크(194) 상에서 통신할 수 있다. 다른 실시양태에서, 미디어 서버(192) 및 상기 장치들은 인터넷상에서 통신한다.
상기 장치들은 미디어 서버(192)로부터 재생용 미디어 파일 부분을 요청할 수 있는 클라이언트 애플리케이션으로 구성된다. 상기 클라이언트 애플리케이션은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 많은 실시양태에서, 상기 장치는 다운로드된 미디어 파일로부터 미디어를 재생한다. 다수의 실시양태에서, 상기 장치는 또 다른 장치가 상기 미디어를 재생할 수 있도록 하는 하나 이상의 출력부를 제공한다. 상기 미디어 파일이 인덱스를 포함하는 경우, 본 발명의 한 실시양태에 따른 클라이언트 애플리케이션으로 구성된 장치는 상기 인덱스를 사용하여 상기 미디어의 다양한 부분들의 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 인덱스를 사용하여 사용자에게 "트릭 플레이" 기능을 제공할 수 있다. 사용자가 "트릭 플레이"를 지시한 경우, 상기 장치는 "트릭 플레이" 기능의 실행에 필요한 미디어 파일의 부분 또는 부분들을 결정하는 데 상기 인덱스를 사용하고 이들 부분들을 서버로부터 요청한다. 많은 실시양태에서, 상기 클라이언트 애플리케이션은 상기 미디어 파일 내의 특정 바이트 범위의 다운로드를 허용하는 운송 프로토콜을 사용하여 상기 미디어 파일 부분들을 요청한다. 하나의 이러한 프로토콜은 www.bittorrent.org로부터 입수가능한 더 인터넷 소사이어티 오어 비트토런트(The Internet Society or BitTorrent)에 의해 발표된 HTTP 1.1 프로토콜이다. 다른 실시양태에서는, 상기 미디어 서버로부터 특정 미디어 파일 부분들을 얻는 데 다른 프로토콜 및/또는 메카니즘을 사용할 수도 있다.
도 8 내지 11을 참조하면, 상기 인덱스 구조를 이용하는 과정의 한 실시양태가 도시되어 있다. 미디어 파일 예컨대 M 파일(120)은, 예를 들면 재생 장치 또는 특히 재생 장치의 재생 엔진으로부터의 멀티미디어 파일 요청에 기초하여 미디어 서버로부터 수신된다(111). 상기 요청된 미디어 파일을 위치시킨 후, 상기 미디어 서버는 상기 미디어 파일 시점에서의 모든 또는 일부 부분들을 상기 재생 장치에 전송한다. 상기 재생 장치는 한 실시양태에서 상기 전송된 미디어 파일을 디코딩하여 계층적 인덱스를 위치시킨다(112). 하나의 이러한 실시양태에서, 도 9를 참조하면, 상기 재생 장치는 상기 파일을 EBML(Extensible Binary Meta Language) 요소(128)로부터 출발하여 세그먼트 요소(129) 및 탐색 헤드(121)의 콘텐츠에 이송 또는 파싱(parsing)하여 계층적 인덱스(127)를 위치시킨다. 이와 같이, 세그먼트 정보(122), 트랙(123), 챕터(124), 클러스터(125) 및 큐(126)를, 이들 또한 파싱될 수 있지만, 우회하여 상기 계층적 인덱스를 빠르게 위치시킬 수 있다. 상기 위치된 인덱스는 이어서 메모리로 로딩된다(113). 상기 인덱스의 메모리로의 로딩은 액세스가 용이하여 원하는 팩킷(packet) 또는 프레임이 재생 장치에 의해 표시 또는 액세스될 수 있도록 한다.
상기 계층적 인덱스는, 많은 저 메모리 재생 장치 예컨대 저급 소비자 가전 장치가 전체 인덱스를 메모리에 저장하기에 너무 작아서 복잡한 캐싱(caching) 방식을 회피한다. 상기 인덱스가 너무 커서 메모리에 저장할 수 없거나 또는 일반적으로 더 알맞은 경우, 탐색 정확도의 손실은 전혀 일어나지 않는다. 상기 인덱스가 실제 탐색 포인트가 아닌 트랙 각각에 대해 정의된 탐색 포인트 또는 큐로의 LUT(lookup table) 또는 메커니즘인 경우, 상기 인덱스 부분의 제거 방식은 원하는 탐색 포인트에 대한 큐를 검색할 때 몇몇 추가적인 판독을 유발할 수 있다. 상기 재생 장치는 상기 전송된 미디어 파일의 비트 스트림 팩킷 또는 프레임에 접근하여 미디어 파일의 오디오, 비디오 및/또는 서브타이틀을 재생한다(114).
사용자 요청 예컨대 트릭-플레이 요청시, 상기 재생 장치는 로딩되거나 또는 캐싱된 계층적 인덱스를 검색하여 원하는 시간 또는 탐색 포인트와 같거나 그에 가장 근접하고 그에 선행하는 엔트리 또는 계층적 포인트를 확인한다(115). 한 실시양태에서, 특정의 계층적 포인트는, 재생되는 콘텐츠 및 사용자 요청의 표시 시간 또는 타임스탬프 예컨대 트릭-플레이 기능의 속도 및/또는 방향에 기초하여 위치된다. 예시된 도 10 내지 11의 경우에, 원하는 타임스탬프는 비트 스트림 내에서 610초이다.
도 10은 인덱스 시간 제로(계층적 인덱스 시간(131))로부터 시작하여 인덱스 시간(600)(계층적 인덱스 시간(132))까지 총 6개의 계층적 포인트(13)를 나타낸 것이며, 여기서 5개의 계층적 포인트는 다이어그램 상에 도시되어 있지 않다. 원하는 탐색 시간에 가장 근접한 계층적 포인트를 위치시킨 후(이 경우, 인덱스 시간은600), 인덱스 위치 또는 오프셋(134)을 트랙 위치(133)로부터 가져와 원하는 탐색 포인트를 포함하는 큐 부분을 위치시킨다(116). 상기 재생 장치는 위치된 큐 부분을 탐색하고(117), 상기 큐는, 원하는 시간 또는 탐색 포인트와 동일하거나 그에 가장 가깝고 그에 선행하는 엔트리가 위치되고 나서야 판독된다(118).
상기 위치된 큐를 이용하여, 상기 재생 장치는 오프셋 값을 되찾아 원하는 클러스트를 탐색하고 확인한다(119). 원하는 타임스탬프(예컨대, (610))로서 대응하는 타임스탬프를 갖는 원하는 클러스터 내의 블록을 위치시키고 디코딩하여 재생 장치에 의해 표시한다(120). 상기 과정은 사용자가 미디어 파일의 재생 중단을 요청할 때까지 계속된다.
이러한 개념은 도 11에 추가로 분류되어 있다. 계층적 인덱스 시간(600)은 도 10을 참조하여 앞서 기술한 바와 같이 계층적 인덱스 구조(127)로부터 확인된다. 이 특정 예에서, 큐 구조(151) 내의 인덱스 위치는 시간(610)(큐 시간(153))에 대응하는 특정 큐 포인트(152)에 접근하는 데 사용된다. 트랙 위치(154) 및 클러스터 위치(155)에서의 데이터를 통한 큐 포인트(152)는 일반적으로 수초 가치의 멀티미디어 데이터를 수용할 수 있는 클러스터 구조(160)를 가리킨다.
클러스터(16)에서의 멀티미디어 데이터는 블록 그룹(163)으로서 저장될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 접근 단위의 기본적인 오디오, 비디오, 서브타이틀, 또는 다른 멀티미디어 정보에 대응하는 데이터 블록들이 존재한다. 이와 같이, 클러스터는 블록 그룹들을 포함하지만, 또한 단순한 블록들도 포함할 수 있다. 블록 그룹의 부재시, 클러스터는 개별적인 블록들 또는 단순한 블록을 수용할 수도 있다. 큐 포인트(152)로부터의 대응하는 클러스터 위치(155)는 클러스터(160)를 위치시키는 데 사용되고, 원하는 블록(161)은 그의 타임스탬프(블록 타임(162))에 기초하여 확인될 수 있다. 정확한 타임스탬프에 맞지 않는 경우, 가장 근접한 타임스탬프를 갖는 블록이 확인될 수 있다.
블록을 특정 시간에 따라 위치시키는 절차는, 대응하는 블록들 내의 모든 데이터가 동기화 방식으로 제공되도록, 멀티미디어 데이터의 다중 트랙을 위해 반복될 수 있다.
전술한 설명이 본 발명의 다수의 특정 실시양태를 포함하고 있지만, 이러한 실시양태는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니라, 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 예시된 실시양태에 의해서가 아니라 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 정해져야 한다.
Claims (23)
- 미디어 파일에 저장된 콘텐츠를 재생 장치에 의해 재생하는 방법으로서,
복수의 미디어 프레임을 갖는 콘텐츠 데이터, 상기 복수의 프레임 중의 각각의 프레임과 연관된 큐 데이터 및 상기 큐 데이터의 서브세트와 연관된 계층적 인덱스(hierarchical index)를 구비하는 미디어 파일을 재생 장치에 제공하는 단계;
상기 콘텐츠 데이터를 재생 장치에 의해 디코딩하는 단계;
상기 디코딩된 콘텐츠 데이터로부터 표시 화면상에 콘텐츠를 표시하는 단계;
사용자 요청을 수신하는 단계;
상기 사용자 요청에 기초하여 상기 인덱스를 위치시키는 단계; 및
상기 위치된 인덱스에 기초하여 상기 큐 데이터의 서브세트로부터 하나 이상의 미디어 프레임을 디코딩하는 단계를 포함하는, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법. - 제1항에 있어서, 상기 인덱스는 상기 복수의 미디어 프레임 중의 특정 미디어 프레임을 직접 가리키는 조회값(reference value)을 갖는 것인, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법.
- 제1항에 있어서, 상기 계층적 인덱스는 상기 미디어 파일 내의 큐 데이터에 대한 포인터를 포함하고,
상기 포인터를 통해 상기 큐 데이터를 액세스하여 디코딩될 프레임을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법. - 제1항에 있어서, 상기 계층적 인덱스는 제2계층적 인덱스를 통해 복수의 미디어 프레임의 서브세트와 연관되고,
상기 사용자 요청에 대한 계층적 인덱스에 기초하여 상기 제2계층적 인덱스의 서브세트를 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법. - 제4항에 있어서, 상기 제2계층적 인덱스의 위치된 서브세트에 기초하여 상기 복수의 미디어 프레임의 서브세트로부터 하나 이상의 미디어 프레임을 디코딩하는, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법.
- 제1항에 있어서, 상기 미디어 파일이 상기 계층적 인덱스와 연관된 상부 계층적 인덱스를 갖고, 상기 계층적 인덱스가 상기 복수의 미디어 프레임으로부터의 하나 이상의 미디어 프레임과 연관되며, 이때 상기 상부 계층적 인덱스가 상기 계층적 인덱스보다 더 많은 수의 하나 이상의 미디어 프레임과 연관되는 것인, 미디어 파일의 콘텐츠의 재생방법.
- 재생용 미디어 파일을 재생 장치에 의해 인코딩하는 방법으로서,
오디오, 비디오 또는 서브타이틀 트랙 내의 특정 프레임에 대한 타임스탬프(timestamp)를 확인하는 탐색 위치를, 상기 오디오, 비디오 및 서브타이틀 트랙을 갖는 콘텐츠 데이터와 함께 편입시키는 단계;
상기 편입된 탐색 위치를 조회하는 인덱스를 편입시키는 단계; 및
상기 콘텐츠 데이터, 상기 편입된 탐색 위치 및 상기 편입된 인덱스를 갖는 미디어 파일을 생성하는 단계를 포함하는, 재생용 미디어 파일의 인코딩 방법. - 제7항에 있어서, 오디오 트랙과 비디오 트랙 사이에 인덱스를 상호 배치(interleave)시키는 단계를 추가로 포함하는, 재생용 미디어 파일의 인코딩 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 인덱스는 상기 오디오, 비디오 또는 서브타이틀 트랙 내의 키 프레임(key frame)을 가리키는 것인, 재생용 미디어 파일의 인코딩 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 인덱스는 키 프레임에 대한 위치와 타임스탬프를 포함하는 것인, 재생용 미디어 파일의 인코딩 방법.
- 미디어 파일 내의 하나 이상의 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 포인터를 갖는 인덱스를 하나 이상 갖는 미디어 파일을 전송하도록 구성된 미디어 서버; 및
상기 미디어 서버와 네트워크 통신하고 상기 미디어 서버에 미디어 파일에 대한 요청을 전송하도록 구성된 클라이언트 프로세서를 포함하되,
상기 미디어 서버는 상기 요청된 미디어 파일을 전송하도록 구성되고,
상기 클라이언트 프로세서는 상기 하나 이상의 인덱스로부터 포인터를 위치시켜 상기 위치된 포인터에 기초하여 상기 미디어 파일의 부분을 위치시키고 디코딩함으로써 사용자 재생 지시에 순응하도록 구성된 재생 엔진을 포함하는 미디어 파일 재생 시스템. - 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 인덱스는 단지 키 프레임에 대한 포인터를 포함하는 것인 미디어 파일 재생 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 인덱스는, 상기 미디어 파일 내의 하나 이상의 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 포인터를 포함하는 또 다른 인덱스에 대한 포인터를 포함하는 것인 미디어 파일 재생 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 인덱스는 복수의 포인터를 포함하고, 해당 각각의 포인터가 하나의 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하고, 상기 복수의 포인터가 그 전체로서 각각의 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 것인, 미디어 파일 재생 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 인덱스는
미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 포인터를 갖는 거친 인덱스(coarse index) 및
상기 거친 인덱스보다 많은 포인터를 가지며, 미디어 콘텐츠 프레임을 조회하는 포인터를 갖는 미세 인덱스(fine index)를 포함하는 것인, 미디어 파일 재생 시스템. - 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 인덱스가, 상기 미디어 콘텐츠 프레임에 액세스하는 포인터를 갖는 감소된 인덱스를 포함하는, 미디어 파일 재생 시스템.
- 멀티미디어 파일과 함께 포함된 인덱스를 갖는 멀티미디어 파일을 디코딩하는 방법으로서,
복수의 프레임 및 상기 복수의 프레임 중 특정 프레임의 타임스탬프와 위치를 갖는 복수의 큐 데이터-포인트를 갖는 멀티미디어 파일 내에, 복수의 인덱스-데이터 포인트를 갖는 인덱스를 위치시키는 단계;
상기 위치된 인덱스를 저장 필드 내로 로딩하는 단계;
타임스탬프에 기초하여 상기 복수의 인덱스 데이터-포인트로부터 하나의 인덱스 데이터-포인트를 위치시키는 단계; 및
상기 위치된 인덱스 데이터-포인트에 기초하여 상기 복수의 큐 데이터-포인트로부터 하나의 큐 데이터-포인트를 위치시키는 단계를 포함하는, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법. - 제17항에 있어서, 표시 화면상에 비디오 프레임을 표시시키는 단계를 추가로 포함하며, 이때 상기 표시된 비디오 프레임이 상기 위치된 큐 데이터-포인트에서 조회된 프레임에 대응하는 프레임인 것인, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 표시된 프레임에 대해서 동기화 방식으로 스피커 시스템을 통해 오디오를 재생하는 단계를 추가로 포함하며, 이때 상기 재생된 오디오는 상기 표시된 프레임에 대한 오디오 데이터의 개시에 대응하는 오디오 정보에 기초한 것인, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 표시된 프레임에 대해서 동기화 방식으로 서브타이틀을 표시하는 단계를 추가로 포함하며, 이때 상기 표시된 서브타이틀은 상기 표시된 프레임에 대한 서브타이틀 데이터에 대응하는 서브타이틀 정보에 기초한 것인, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 표시된 프레임에 대해 메타데이터(metadata) 정보를 추가로 표시하는 단계를 추가로 포함하며, 이때 상기 표시된 메타데이터는 상기 표시된 프레임에 대한 메타데이터에 대응하는 메타데이터 정보에 기초한 것인, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 위치된 큐 데이터-포인트에 의해 조회된 클러스터(cluster)를 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 위치된 큐 데이터-포인트에 의해 조회된 상기 위치된 클러스터 내에 블록을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 멀티미디어 파일의 디코딩 방법.
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