JP2014508448A - 放送通信融合型サービスのための送信方法及び装置 - Google Patents

放送通信融合型サービスのための送信方法及び装置 Download PDF

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Abstract

放送通信融合型サービスのための受信方法は、第2メタデータを含む第1メタデータを受信する過程と、前記第2メタデータを含む前記第1メタデータに基づいて、放送プログラムを代替するマルチメディアデータを受信可能であることを表示する過程と、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータが決定された時、前記第2メタデータに基づいて、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して受信する過程と、を含み、前記第1メタデータは該当放送プログラムに対する位置情報を含み、前記第2メタデータは前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータの位置情報を含み、高画質の放送を受信することができる利点がある。

Description

本発明は、放送通信融合型サービスに関し、特に放送通信融合型サービスのための送信方法及び装置に関する。
DMB(Digital Multimedia Broadcasting)とは、ビデオ/オーディオ放送を徒歩中はもちろん地下鉄、車両搭乗中などいつでもどこでも視聴することを希望するユーザの要求を満たすために開発されたものであって、地上波DMB(Terrestrial−DMB、以下、T−DMB)、衛星DMB(Satellite−DMB)などに大別されている。
前記地上波DMBはヨーロッパのDABシステムに基づいてビデオサービスを提供しているため、1つのビデオプログラムに割り当てられるビットレートは1.2Mbpsを超えることができない。実際は1つのビデオプログラムを500kbps前後のビットレートで放送している。したがって、前記地上波DMBではQCIF(Quarter Common Intermediate Format)320*240ピクセル)級の低解像度ビデオをサービスする。
一方、最近スマートフォンでリアルタイムTV映像ストリーミングが可能になるとともに、地上波DMBでもSDTV(Standard Definition TV)やHDTV(High Definition TV)級の高解像度ビデオサービスに対する要求が増えている。これに対して階層変調方式を従来の地上波DMBと互換的に導入し、伝送率を1.5倍(移動受信時)から2倍(固定受信時)まで増大させたAT−DMB(Advanced T−DMB)が開発されており、H.264標準のスケーラブルビデオ符号化(SVC、Scalable Video Coding)を使用してSDTV級のビデオサービスを従来のビデオサービスと互換的に提供できるようにするために努めている。
しかし、AT−DMBが商用化されても、SDTV級ビデオサービスのためには一度で利用可能ビットレートをすべて使用しなければならない。したがって、様々なプログラムを同時に提供しなければならない地上波DMB業者の立場から見るとそのようなサービスを放送チャネルを介して導入することは難しいというのが実情である。
また、地上波HDTVサービスの場合も今後UHDTV(Ultra HDTV)サービスに転換するためには高速の50〜100Mbpsの地上波TV変調方式が必要になるが、これは受信カバレッジ(coverage)と伝送率の間の折衝(trade−off)の問題のため、高速の伝送率によって減少された受信カバレッジをサービスするためにはシステムが追加的に増設されなければならない。
一方、インターネットファイアーウォールによって遮断されるRTP/UDPを用いたオーディオ/ビデオストリーミングの代わりに、現在、HTTP/TCPを用いてオーディオ/ビデオストリーミングを送信するための標準技術であるDASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)が開発されている。
スマートフォンにはDMB受信機能の外にも、無線インターネット通信機能をほとんど備えているので、地上波DMBのようなモバイル放送の場合も地上波HDTVのような固定受信放送の場合も、受信機が有無線インターネット通信機能をともに備えた機器で、不足した伝送率の問題を放送と通信の融合的なアプローチで解決することがより経済的である。
したがって、放送ネットワークに対する投資負担を負うことなく高品質のビデオ/オーディオサービスを提供するための方法及び装置が必要である。
本発明の目的は、放送通信融合型サービスのための送信方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、MPEG−2 TS標準を使用する放送システムで有無線インターネット通信機能を備えた受信機の場合、DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)標準に定義されたMPD(Media Presentation Description)を必要に応じて放送チャネル又は通信チャネルを介して獲得することによって、より向上した画質を提供できる放送通信融合型サービスを提供する方法及び装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の第1態様によれば、放送通信融合型サービスのための受信方法において、第2メタデータを含む第1メタデータを受信する過程と、前記第2メタデータを含む前記第1メタデータに基づいて、放送プログラムを代替するマルチメディアデータを受信可能であることを表示する過程と、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータが決定された時、前記第2メタデータに基づいて、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して受信する過程と、を含み、前記第1メタデータは該当放送プログラムに対する位置情報を含み、前記第2メタデータは前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータの位置情報を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の第2態様によれば、放送通信融合型サービスのための受信装置において、第2メタデータを含む第1メタデータを受信する放送通信モジュールと、前記第2メタデータを含む前記第1メタデータに基づいて、放送プログラムを代替するマルチメディアデータを受信可能であることを表示する制御部と、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータが決定された時、前記第2メタデータに基づいて、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して受信するトランシーバと、を含み、前記第1メタデータは該当放送プログラムに対する位置情報を含み、前記第2メタデータは前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータの位置情報を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の第3態様によれば、放送通信融合型サービスのための送信方法において、第1メタデータ内に放送プログラムを代替するマルチメディアデータの位置情報を含む第2メタデータを追加する過程と、前記第1メタデータは前記放送プログラム又は他の放送プログラムに対する位置情報を含み、前記第2メタデータを含む前記第1メタデータを放送チャネルを介して送信する過程と、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の第4態様によれば、放送通信融合型サービスのための送信装置において、第1メタデータ内に放送プログラムを代替するマルチメディアデータの位置情報を含む第2メタデータを追加するプログラムエンコーダと、前記第1メタデータは前記放送プログラム又は他の放送プログラムに対する位置情報を含み、前記第2メタデータを含む前記第1メタデータを放送チャネルを介して送信する送信機と、を含むことを特徴とする。
本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための送信方法に対するフローチャートである。 本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための受信方法に対するフローチャートである。 本発明の実施形態によるMPDのみによる放送における時間関係を示す図である。 本発明の実施形態に代替メディアによる放送における時間関係を示す図である。 本発明の実施形態に代替メディアの構成要素による放送における時間関係を示す図である。 本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための放送送信の装置図である。 本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための放送受信装置のブロック図である。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。そして、本発明を説明するに当たって、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にする虞があると判断された場合、その詳細な説明は省略する。そして、後述される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これはユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なることがある。したがって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。
以下、本発明は放送通信融合型サービスのための送信方法及び装置について説明する。
前記放送通信融合型サービスのシナリオは次のとおりである。
第一は、モバイル放送における放送通信融合型ビデオサービスシナリオである。例えば、ユーザがスマートフォンで地上波DMBを介してドラマを視聴中で、前記スマートフォンのディスプレイ解像度は640*480級以上であると仮定した場合、ユーザは地上波DMBを介して提供される映像が低解像度で過度な圧縮のため品質が非常に低いということに不便を感じる可能性がある。しかし、本発明では、放送を介して同じドラマをSDTV級の高画質ビデオで受信できるという案内が画面に表示され(すなわち、HTTP/TCPを用いてオーディオ/ビデオストリーミングを送信するDASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)に基づくSDTV級の高画質ビデオサービスが可能であることを知らせる)、案内に従ってユーザがこれを選択して、インターネット接続を介して他のマルチメディアデータを受信し、同じコンテンツを途切れることなくSDTV級の高画質ビデオで視聴することができる。前記インターネット接続は前記スマートフォンに装着された通信モデムを介して行われ、地上波DMB受信は別途のDMB受信機を介して行われる。
他のシナリオは、放送電波を受信できない地域で途切れることなく放送を視聴するものである。例えば、ユーザがスマートフォンで地上波DMBを介してドラマを視聴中で、大きなビル内の飲食店に入り待ち合わせの相手を待ちながら視聴し続けることを望むが、飲食店内には地上波DMB電波が届かないと仮定する。本発明では、ユーザのスマートフォン画面にHTTP/TCPを用いてオーディオ/ビデオストリーミングを送信するDASHに基づいて同じドラマを視聴し続けることができるという案内が表示される。案内に従ってユーザがこれを選択して、インターネット接続を介して他のマルチメディアデータを受信し、同じコンテンツを途切れることなくSDTV級の高画質ビデオで視聴することができる。
第二は、固定受信TV放送における放送通信融合型ビデオサービスシナリオである。すなわち、UHDTV(Ultra High Definition Television)級高画質ビデオに代替して視聴することであって、ユーザが購入したUHDTVで地上波HDTVドラマを視聴できるが、ケーブル放送や衛星放送に加入しなければUHDTV放送プログラムも視聴することはできず、前記ユーザはケーブル放送や衛星放送に加入していないと仮定する。しかし、前記UHDTVはブロードバンドインターネットに接続するモデムが装着されているので、ユーザは前記UHDTVでインターネットを利用できる状態である。本発明では、放送を介して同じドラマをUHDTV級の高画質ビデオで受信できるという案内が画面に表示されると(すなわち、HTTP/TCPを用いてオーディオ/ビデオストリーミングを送信するDASHに基づくUHDTV級の高画質ビデオサービスが可能であることを知らせる)、案内に従ってユーザがこれを選択して、ブロードバンドインターネット接続を介して他のマルチメディアデータを受信し、同じコンテンツを途切れることなくUHDTV級の高画質ビデオで視聴することができる。
第三は、DASH MPD(Media Presentation Description)のみを放送チャネルで放送するメディアサービスを行うシナリオである。例えば、地上波DMB放送業者が新しいプログラムチャネルを開設することを望むが、現在割り当てられた地上波DMBチャネル内にこれを収容する十分な利用可能伝送率がない場合であるが、地上波DMB放送業者が最近MPEG(Moving Picture Experts Group)で標準化されたDASHプロトコルを利用すれば、数kbpsを使用するだけでプログラムチャネルを新設できると仮定する。そのため、地上波DMB放送業者は地上波DMB放送チャネルを介して提供しようとするプログラムデータのファイルセグメント(segment)の位置をはじめ、これをダウンロードするために必要な情報のみを含むDASH MPD(又はメタデータ)のみを連続的に放送し、DASHクライアント機能を行える受信機がインターネットを介して実際のビデオプログラムデータをダウンロードしてビデオプログラムを視聴できるようにデータベースを提供するものである。
以上、上述したシナリオを可能にするためには、次のような事項が要求される。まず、代替メディアプログラムに該当するマルチメディアデータに対する位置情報を放送ストリーム内に含めて送信しなければならない。そして、既存の視聴中であったプログラムを途切れることなく代替ビデオプログラムで視聴するようにすべきである。さらに、なるべく実際にプログラムが代替される時点までの遅延時間が最小化されるべきである。
特に、第三のシナリオ、すなわち、DASH MPDのみを放送チャネルで放送するビデオサービスを行うシナリオを実施するためには、一日中の放送編成時間に該当するDASH MPDを該当プログラム編成時間前に放送できなければならず、各MPDに該当するプログラムの開始時点を受信機に正確に知らせることができなければならない。
前記DASH MPDは定義されたリソースのスキーマに指定されたプロトコルを介してセグメントにアクセスしてユーザにストリーミングサービスを提供するために使用される。前記DASH MPDはmedia presentation、period、representation、segmentを含む4つのレベルで構成される。詳細なDASH MPDの内容はISO(International Organization for Standardization)文書に記述された「Dynamic Adaptive Streaming over HTTP(DASH)」を参照することにする。
一方、現在、地上波、衛星、ケーブル、DMBなど全てのデジタル放送標準に圧縮メディアデータをパケット化し多重化して送信するMPEG−2 TS(Transport Stream)を使用している。そのため、本発明では上述した要求事項を満たすためにMPEG−2 TS PMT(Program Map Tables)にメディアデータディスクリプタを追加することによって、代替されるメディアプログラムデータを有無線インターネットを用いてDASHプロトコルによって獲得するようにする。
前記PMTはプログラムに対する情報を有し、各プログラムごとに前記PMTが存在する。また、前記PMTはプログラム番号(program_number)をはじめ、TSに存在する各プログラムに対する情報を提供して記述されたMPEG−2プログラムを構成する基礎ストリームを羅列する。各基礎(elementary)ストリームのための選択的ディスクリプタ(optional descriptors)だけでなく全体(entire)MPEG−2プログラムを記述する選択的ディスクリプタのための位置情報も提供する。
以下、本発明ではMPEG−2 TSを一例として説明するが、MMT(MPEG Media Transport)にも適用可能であることは当業者にとって自明である。
MPEG−2 TS PMTに追加される内容は下記のとおりである。
1.全体プログラムのためのディスクリプタループ内に代替メディアデータディスクリプタの追加:
PMT内の全体プログラムのためのディスクリプタを入れられるディスクリプタループフレーズ内に代替プログラムデータディスクリプタ(以下「alternate_media_data_descriptor」と称する)を追加する。これは全体プログラムをすべて代替するための情報である。前記alternate_media_data_descriptorは代替するプログラムのDASH MPDとMPDの最初のRAP(Random Access Point)に相応するPTS(Presentation Time Stamp)を入れる。ここで、PTSはこの放送プログラムのタイムベース(time base)を基準とした値である。
下記表1はalternate_media_data_descriptorのフレーズ定義である。
Figure 2014508448
ここで、URL_flagはMPDをURL(Uniform Resource Locator)からダウンロードするかを指示する値で、MPDがディスクリプタに含まれている場合は「0」に設定し、MPDがディスクリプタに含まれていない場合は、「1」に設定し、MPDをダウンロードするためのURLをディスクリプタ内に含む。PTSはMPDの最初のRAPの表示開始時点を該当プログラムのタイムベースを基準にして表した値である。前記URLはMPDをダウンロードするサイト情報で、URLの長さは他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトに制限される。前記MPDは該当プログラムを代替するコンテンツに対するMPDを圧縮(gzip)したデータである。ディスクリプタの長さが256バイトに制限されているので、他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトまでgzipで圧縮されたMPDをこのディスクリプタ内に含むことができる。
2.メディア構成要素のためのディスクリプタループ内に代替メディア構成要素データディスクリプタの追加:
PMT内の各メディア構成要素に対するディスクリプタを入れられるディスクリプタループフレーズ内にいずれか1つのメディア構成要素(例えば、ビデオ、オーディオ、データ)に対する代替データディスクリプタ(以下「alternate_media_component_data_descriptor」と称する)を追加する。すなわち、alternate_media_component_data_descriptorは該当プログラム構成要素に対するデータを個別的に代替するための情報で、代替するプログラムのDASH MPDとMPDの最初のRAP(Random Access Point)に相応するPTS(Presentation Time Stamp)を入れる。ここで、PTSはこの放送プログラムのタイムベース(time base)を基準とした値である。MPDによって指定されるメディアデータに複数のメディア構成要素が含まれた場合は、代替される基礎ストリーム(Elementary Stream:ES)のストリーム種類(stream_type)を参照して適合したメディア構成要素データを探す。
下記表2はalternate_media_component_data_descriptorのフレーズ定義である。
Figure 2014508448
ここで、URL_flagはMPDをURL(Uniform Resource Locator)からダウンロードするかを指示する値で、MPDがディスクリプタに含まれている場合は「0」に設定し、MPDがディスクリプタに含まれていない場合は、「1」に設定し、MPDをダウンロードするためのURLをディスクリプタ内に含む。PTSはMPDの最初のRAPの表示開始時点を該当プログラムのタイムベースを基準にして表した値である。前記URLはMPDをダウンロードするサイト情報で、URLの長さは他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトに制限される。前記MPDは該当プログラムのESを代替するメディア構成要素を含むコンテンツに対するMPDを圧縮(gzip)したデータである。ディスクリプタの長さが256バイトに制限されているので、他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトまでgzipで圧縮されたMPDをこのディスクリプタ内に含むことができる。
3.DASH MPDのみの送信による放送サービスのためのメディアデータディスクリプタの追加:
あるイベント(event)、すなわち編成上の1つのプログラムに該当するDASH MPDを順に送信してDASHクライアントが編成時間に合わせてMPDによって指定されるコンテンツを視聴者に提供するようにする。
このために、該当イベントの編成時間の前にPMT内の全体プログラムのためのディスクリプタループ内にDASH_MPD_descriptorを追加して放送する。PMTにDASH_MPD_descriptorが入っていれば、個別メディア構成要素に対するES(Elementary stream)に対する情報領域にはPCR(Program Clock Reference)を載せて運ぶESに対する情報のみを入れる。もし、同じTS内の他のプログラムのタイムベースを使用するようにPCR_PIDを設定する場合は個別メディア構成要素に対するESに対する情報領域に何も入れなくてもよい。
DASH_MPD_descriptorにはDASH MPD又はこれに対するURLが入っており、このMPDの最初のRAP(Random Access Point)に相応するPTS(Presentation Time Stamp)が入っている。ここでPTSは同じPMTでこのディスクリプタの下に出てくるPCR_PIDによって指定されるタイムベース(time base)を基準とした値である。
PMTは0.7秒以内の短い周期で繰り返し送信されるので、同じMPDが複数回繰り返し送信される。新しいイベントの編成時点が来ると、所定時点の前からは他のMPDが放送され始めるが、受信機はMPDが変わったことをPTSが変更されたことを通じて知ることができるが、以前のPTSを保存しておいて毎回PTS値が変更されたかを検査する過程を単純化するためには、new_MPD_flagを追加的に送信してMPDが変わったことを受信機が容易に知らせるようにする。
下記表3はDASH_MPD_descriptorのフレーズ定義である。
Figure 2014508448
ここで、URL_flagはMPDをURL(Uniform Resource Locator)からダウンロードするかを指示する値で、MPDがディスクリプタに含まれている場合は「0」に設定し、MPDがディスクリプタに含まれていない場合は、「1」に設定し、MPDをダウンロードするためのURLをディスクリプタ内に含む。new_URL_flagはURL_flagが「1」に設定された場合に限り意味を有し、URLが修正されると「1」に設定される。new_MPD_flagはMPDが修正されるかPTSが修正されると「1」に設定される。PTSはMPDの最初のRAPの表示開始時点で、PMTでPCR_PIDによって指定されるタイムベースを基準にして表した値である。すなわち、URLはMPDをダウンロードするサイト情報で、URLの長さは他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトに制限される。MPDは該当プログラムのイベントに対するMPDを圧縮(gzip)したデータである。ディスクリプタの長さが256バイトに制限されているので、他のフィールドの長さ7バイトを除いた249バイトまでgzipで圧縮されたMPDをこのディスクリプタ内に含むことができる。
一方、DASH MPDのみの送信による放送プログラムを提供しようとする時、他のプログラムのタイムベースを使用しない限り、タイミング同期のためのPCR(program clock reference)を伝達するためのESを含まなければならない。もし、実際に送信するESがない場合、PCRのみを送信するダミーES(dummy ES)をTS内に含まなければならない。すなわち、他の放送プログラムのPCRを使用することを望まない場合は前記DASH MPDのみの送信による放送プログラムがPCRを提供しなければならず、このためにダミーESを送信してPCRを提供するのである。前記ダミーESを含むTSパケットには「adaptation_filed」のみを含み、前記ダミーESを含むTSパケットの送信周期は0.1秒以内にする。実施形態によっては、TSパケットの送信周期はサービス業者又はマルチメディアデータ種類に応じて決定され得る。
図1は、本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための送信方法に対するフローチャートを示している。
上記図1を参照すると、ステップ100でPMT内に代替メディアデータディスクリプタ(上記表1に記述されたalternate_media_data_descriptor又は上記表2に記述されたalternate_media_component_data_descriptor)を追加する。
前記alternate_media_data_descriptorはPMT内の全体プログラムのためのディスクリプタループフレーズに追加され、全体プログラムに対してMPD情報を提供する。すなわち、ユーザがDMB受信機を介して放送プログラムを視聴する間に、一方では、DASH標準に基づいて、現在ユーザが視聴しているものと同じ放送プログラムを高画質で提供できることを知らせることである。
前記alternate_media_component_data_descriptorはPMT内の各メディア構成要素に対するディスクリプタループフレーズに追加され、1つのメディア構成要素(例えば、ビデオ、オーディオ、データのうち1つである)に対してMPD情報を提供する。すなわち、ユーザがDMB受信機を介して放送プログラムを視聴する間に、一方では、DASH標準に基づいて、現在ユーザが視聴しているものと同じ放送プログラムの構成要素を高画質で提供できることを知らせることである。前記alternate_media_data_descriptor及び前記alternate_media_component_data_descriptorにはプログラム又はプログラムの構成要素に対するDASH MPDとMPDの最初のRAP(Random Access Point)に相応するPTS(Presentation Time Stamp)を含んで構成される。ここで、PTSはこの放送プログラムのタイムベース(time base)を基準とした値である。
以降、放送送信装置はステップ102でPMT内にDASH MPDのみの送信による放送サービス(すなわち、DMB放送チャネルを介してMPDのみを送信し、インターネットネットワークを介して該当MPDに対応するマルチメディアデータ(ビデオ、オーディオ、データ等)を提供する放送サービス)のためのメディアデータディスクリプタ(上記表3に記述されたDASH_MPD_descriptor)を追加する。すなわち、前記DASH_MPD_descriptorは1つのプログラムに該当するDASH MPDで、ユーザはDMB放送チャネルを介してDASH MPDのみを受信し(すなわち、DMB放送チャネルを介してプログラムが送信されない)、前記放送チャネルを介して受信されたDASH MPDに該当するマルチメディアデータをインターネットを介して受信して放送を視聴する。
以降、放送送信装置はステップ104で前記alternate_media_data_descriptor、前記alternate_media_component_data_descriptor、前記DASH_MPD_descriptorが含まれたPMTとオーディオ/ビデオ/データが多重化されて放送される。
図2は、本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための受信方法に対するフローチャートを示している。
上記図2を参照すると、放送受信装置(すなわち、DMB受信機とインターネットネットワークに接続できる機能を提供する通信モデム(以下、DASHクライアントと称する)を装着しているスマートフォンのような端末)はステップ200でMPEG−2 TS放送ストリームを受信する。
以降、前記放送受信装置はステップ202でMPEG−2 TS放送ストリーム内に含まれたユーザが選択したプログラムに該当するPMTを周期的に受信して分析する。
以降、前記放送受信装置はステップ204で前記PMT内に含まれた全体プログラムに対するディスクリプタの中にDASH_MPD_descriptor()が含まれている場合、該当プログラムがDASH MPDのみによる放送プログラムであると認識し、ステップ210でMPDに関連づけられたURLがあるかを確認する(すなわち、上記表3でURL_flag値を確認する)。URL_flag=0であれば、DASH_MPD_descriptor()内にMPDが含まれていることを意味し、URLを介してMPDをダウンロードする必要がないのでステップ230に進む。一方、URL_flag=1であれば、URLを介してMPDをダウンロードしなければならないので、ステップ212に進んで通信ネットワークを介して該当URLにアクセスしてMPDをダウンロードしてステップ230に進む。言い換えれば、MPDがDASH_MPD_descriptor()に直接含まれている場合、これをDASHクライアントに提供し、MPDのURLが提供された場合は通信ネットワーク(有無線インターネット、例えば、有線インターネット、WiFi、WiBro、移動通信ネットワークのうち1つ)を介してMPDをダウンロードしてDASHクライアントに提供する。
一方、前記放送受信装置はステップ204でDASH_MPD_descriptor()が含まれていない場合、ステップ206に進んで前記PMT内に含まれた全体プログラムに対するディスクリプタの中にalternate_media_data_descriptor()が含まれているかを確認する。
もし、前記放送受信装置はステップ206でalternate_media_data_descriptorが含まれている場合、ステップ214に進んで該当放送プログラムと同じ代替メディアが存在することを画面に表示する。
以降、前記放送受信装置はステップ216でユーザによって該当放送プログラムと同じ代替メディアが選択された場合、ステップ210、ステップ212を行って該当放送プログラムと同じ代替メディアのためのMPDを獲得する。一方、ユーザによって該当放送プログラムと同じ代替メディアが選択されなかった場合、ステップ228に進む。
すなわち、前記放送受信装置は現在のプログラムがDASH MPDによって指定されたコンテンツに代替され得ると認識し、視聴者が望む場合、前記代替コンテンツを選択できるように画面に代替コンテンツが存在することを表示する。前記代替コンテンツは「同一内容に対して相対的に高品質のコンテンツ」であることを意味する。通信ネットワークの状況によって、画質の変化がある場合があるので、「潜在的に高品質である可能性のある」代替コンテンツという意味として「高品質可能」程度に当たる表示を画面に一定時間の間のみ出力し、これを前記放送受信装置内に書き込んで保存する。以降、視聴者は画面に表示された内容を参照して、高品質の代替コンテンツを選択することができる。他の実施形態において、前記代替コンテンツがあるかを確認するボタン命令によってこれを確認した後、選択することもできる。視聴者が前記代替コンテンツを選択すると、受信されたMPEG−2 TSに含まれたESを無視し、MPDによって指定されたデータを該当URLからダウンロードして放送内容が途切れないように放送チャネルから得られたメディアESに続けて再生する。前記MPDがalternate_media_data_descriptor()に直接含まれている場合はDASHクライアントに入力し、MPDのURLが提供された場合は通信ネットワークを介してMPDをダウンロードしてDASHクライアントに提供する。
もし、前記放送受信装置はステップ206でalternate_media_data_descriptor()が含まれていない場合、ステップ208に進んで前記PMTの各メディア構成要素に対するディスクリプタを入れられるディスクリプタループフレーズ内にalternate_media_component_data_descriptor()が含まれているかを確認する。
もし、PMTの各メディア構成要素に対するディスクリプタを入れられるディスクリプタループフレーズ内にalternate_media_component_data_descriptor()が含まれている場合、ステップ218に進んで、該当メディア構成要素がDASH MPDによって指定されたコンテンツに代替され得ると認識し、ステップ218で前記代替メディア構成要素を選択できるように画面に代替メディア構成要素が存在することを一定時間の間表示する。
以降、前記放送受信装置はステップ220でユーザによって該当放送プログラムの代替メディア構成要素が選択された場合、ステップ224に進んでMPDに関連づけられたURLがあるかを確認する(すなわち、前記表2でURL_flag値を確認する)。URL_flag=0であれば、alternate_media_component_data_descriptor()内にMPDが含まれていることを意味し、URLを介してMPDをダウンロードする必要がないのでステップ230に進む。一方、URL_flag=1であれば、URLを介してMPDをダウンロードしなければならないので、ステップ226に進んで通信ネットワークを介して該当URLにアクセスしてMPDをダウンロードしてステップ230に進む。
一方、ステップ220でユーザによって該当放送プログラムの代替メディア構成要素が選択されなかった場合、ステップ228に進む。
他の実施形態によれば、ステップ218で画面に代替メディア構成要素が存在することを一定時間の間表示することを視聴者が望まない時、前記代替メディア構成要素の存在に関する情報を保存し、今後、視聴者の要求がある場合、再度見せることができるようにする。
前記代替メディア構成要素は「同一内容に対して相対的に潜在的に高品質である可能性のあるメディア構成要素」であることを意味する。例えば該当メディア構成要素がビデオであれば「高画質」、オーディオであれば「高音質」と解釈される。DASHによる品質はネットワークの状況のみに依存するため、それによる品質は「潜在的に高品質」でしかない。したがって、代替するメディア構成要素がビデオであれば「高画質可能」、オーディオであれば「高音質可能」程度の内容を画面に表示して視聴者が選択できるようにする。前記過程はPMTに含まれた全てのメディア構成要素に対して行われる。以下の過程は選択された全ての代替メディア構成要素に対して同時に行われる。視聴者が代替メディア構成要素を選択すると、受信されたTSに含まれた該当ESを無視し、MPDによって指定されたデータをダウンロードしてこれを代替して途切れることなく再生する。MPDがalternate_media_component_data_descriptor()に直接含まれている場合はこれをDASHクライアントに提供し、MPDのURLが提供された場合は通信ネットワークを介してMPDをダウンロードしてDASHクライアントに入力する。
以降、前記放送受信装置はステップ228でMPEG−2 TS放送ストリームからESのデータを獲得する。すなわち、DASH_MPD_descriptor()、alternate_media_component_data_descriptor()、及びalternate_media_data_descriptor()がPMT内に含まれていない場合、又はalternate_media_component_data_descriptor()及びalternate_media_data_descriptor()のうち少なくとも1つのディスクリプタがPMT内に含まれていてもユーザが望まない場合、前記放送受信装置はステップ228に進んでDMB受信機を介して放送プログラムを受信する。
一方、前記放送受信装置はステップ230で通信ネットワークからESのデータを獲得する。すなわち、PMT内にDASH_MPD_descriptor()が含まれているか、alternate_media_component_data_descriptor()及びalternate_media_data_descriptor()のうち少なくとも1つのディスクリプタがPMT内に含まれておりユーザによって選択された場合、MPDと時間オフセットに基づいて通信ネットワークからESを受信する。
以降、前記放送受信装置はステップ232でESを各メディア復号器に入力してステップ234で復号結果を基に放送プログラムを画面に表示する。
図3は、本発明の実施形態によるMPDのみによる放送における時間関係を示している。
上記図3を参照すると、前記放送受信装置がDASH_MPD_descriptor()を含むPMTを受信した時点301から視聴者がDASH_MPD_descriptor()に基づいて放送プログラムを視聴する時点310までの時間フローチャートを示している。
まず、前記放送受信装置はDASH_MPD_descriptor()に基づいて「時間オフセット305」値を決定して「DASHクライアント」に提供する。前記時間オフセットは「DASHコンテンツの最初のRAPに該当する時間302」から「「DASHクライアント」にMPDと時間オフセットを提供する時点303」までの時間間隔に該当する。ここで、DASHクライアントの役割はMPDと時間オフセットを提供されて通信ネットワークを介して最初のRAPに該当する時間値302に、前記提供された時間オフセット値305と「DASH初期遅延(initial delay)時間306」値を足して得られた時点以降のRAPに該当するDASHセグメントを持ってきてメディア構成要素ESを抽出して各メディア復号器側に伝達することである。「DASH初期遅延時間」306はDASHクライアントが測定し、初めてダウンロードしたRAPデータがダウンロードした時点以降に再生するデータになるようにすることはDASHクライアントの役割である。DASHクライアントは「DASHコンテンツの最初のRAPに該当する時間302」すなわち「DASH_MPD_descriptor()内のPTS値によって指定された時間」値から「視聴者がこのプログラムを視聴し始める目標時点310」(すなわち、DASHクライアントモジュールから出力される最初のRAPの再生時点)までの時間オフセット値と共にメディアESのデータを出力する。前記放送受信装置はDASH_MPD_descriptor()のPTSが指定する時点308 に前記時間オフセット305を足した時点からメディアESの復号結果を再生する。
図4は、本発明の実施形態に代替メディアによる放送における時間関係を示している。
上記図4を参照すると、「時間オフセット405」値をDASHクライアントに共に提供する。以降の動作は前記MPDのみのよる放送の場合(DASH_MPD_descriptor()による放送の場合)と非常に類似している。
図5は、本発明の実施形態に代替メディアの構成要素による放送における時間関係を示している。
上記図5を参照すると、「時間オフセット505」値をDASHクライアントに共に提供する。以降の動作は前記MPDのみのよる放送の場合(DASH_MPD_descriptor()による放送の場合)と非常に類似している。ただし、前記放送受信装置は各メディア構成要素に該当するalternate_media_component_data_descriptor()内のPTSが指定する時点にDASHクライアントから提供された時間オフセットを足した時点から該当メディア構成要素ESの復号結果を再生する。
図6は、本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための放送送信装置を示している。
上記図6を参照すると、放送送信装置はプログラムエンコーダ600、TS多重化器602、チャネルエンコーダ604、データベース610を含んで構成される。
前記プログラムエンコーダ600はビデオ/オーディオ/データをそれぞれに対応する圧縮方式を使用して圧縮しパケット化してTS多重化器602に出力する。
前記TS多重化器602はそれぞれの圧縮されたオーディオ、ビデオ、データストリーム及びストリームをデコードする過程で多重化されたストリームの追加情報及び同期を合わせて再生するための情報(例えば、PMT等)を多重化して1つのストリームでチャネルエンコーダ604に出力する。前記チャネルエンコード604は前記ストリームをエンコードして送信する。
一方、前記データベース610はユーザに高解像度の放送信号を提供するために、解像度毎に放送プログラムに対するマルチメディアデータを保存し、必要時に、前記ユーザに放送プログラムに対するマルチメディアデータをインターネット620を介して提供する。
そのため、前記ユーザがデータベースのURLにアクセスできるようにPMT内にDASH_MPD_descriptor()、alternate_media_component_data_descriptor()、そしてalternate_media_data_descriptor()のようなメディアデータディスクリプタを追加する。
図7は、本発明の実施形態による放送通信融合型サービスのための放送受信装置のためのブロック図を示している。
上記図7を参照すると、放送受信装置はスマートフォンのような端末であるかHDTVである場合があり、前記放送受信装置は制御部700、放送受信モジュール710、そしてトランシーバ720を含んで構成される。前記放送受信モジュール710はチューナ712、復調器714、TS逆多重化器716、プログラムデコーダ718を含んで構成される。前記トランシーバ720はRFモジュール722、通信モデム724を含んで構成される。
前記放送受信モジュール710は放送装置から送出される放送信号をアンテナを介して受信する。前記放送信号はMPEG−2 TS標準に従い、本発明に加えて、代替されるビデオプログラムデータを有無線インターネットを用いてDASHプロトコルによって獲得するようにするために、MPEG−2 TSのPMT内にDASH_MPD_descriptor()、alternate_media_component_data_descriptor()、及びalternate_media_data_descriptor()のようなメディアデータディスクリプタが追加される。
前記チューナ(Tuner)712は前記制御部700の制御下に所望の放送信号に同調して前記復調器714に出力する。このために、ユーザインタフェース(リモコン、選択ボタン等)を介して所望の放送チャネルが選択される時、前記制御部700は選択された放送チャネルに対応する情報をメモリ(図示せず)から読み出してチャネル情報を前記チューナ712に提供する。
前記復調器714は同調された放送信号をES(elementary stream)又はデジタルビットストリーム(bit stream)に復調する。このビットストリームはビデオ、オーディオ、又はデータストリームなどを含む、そして前記ビデオ、オーディオ、又はデータストリームはTS逆多重化器716に出力される。
前記TS逆多重化器716はデスクランブルされた放送信号からオーディオ、ビデオ、データを分類してバッファ(図示せず)に保存する。
前記プログラムデコーダ718は前記バッファにあるオーディオ、ビデオ、データを読み出して、MPEG−2 TS標準に基づいてビデオ、オーディオ、データストリームをデコードする。例えば、前記プログラムデコーダ718がバッファリングされたビットストリームをバッファに読み込んで圧縮されたコードをデコードし、復元された映像/オーディオ/データを保存すると、前記制御部700は前記復元された映像/オーディオ/データを読み出して表示する。
一方、前記トランシーバ720は無線ネットワークの基地局(図示せず)によって流入されるRF信号をアンテナから受信して前記流入されるRF信号を中間周波数(Intermediate Frequency:IF)信号又は基底帯域信号に下方変調する。そして、前記IF信号又は基底帯域信号は前記基底帯域又はIF信号をフィルタリング、デコード、そしてデジタル化して処理されて制御部700に提供される。そして前記制御部700は前記処理された基底帯域信号をスピーカに送信(例えば、音声データ)するか又はさらに多くのプロセッシング(例えば、ウェブブラウジング)を行う。
また、前記トランシーバ720は前記制御部700からのデジタル音声データを受信するか、他の出力基底帯域データ(例えば、ウェブデータ、Eメール、対話型ビデオゲームデータ)を受信して、処理された基底帯域又はIF信号を生成し、前記出力基底帯域データをエンコード、マルチプレキシング、そしてデジタル化する。そして前記基底帯域又はIF信号をアンテナを介して送信されるRF信号に上方変調する。
前記RFモジュール722はアンテナを介して受信されるラジオ周波数信号の周波数を下降させて通信モデム724に提供するか前記通信モデム724からの基底帯域信号の周波数を上昇させて前記アンテナを介して送信する。
前記通信モデム724は前記RFモジュール722と前記制御部700の間に送受信される基底帯域信号を処理する。例えば、送信の場合は送信するデータをチャネルコーディング(channel coding)及び拡散(spreading)する機能を行い、受信の場合は受信信号を逆拡散(despreading)及びチャネル復号(channel decoding)する機能を行う。他の実施形態によれば、前記通信モデム724はOFDM/OFDMA方式に基づいて信号を処理する。
前記制御部700は全般的な放送受信装置を制御し、前記放送受信モジュール710及び前記トランシーバ720で様々な処理モジュールの動作を制御する。具体的には、制御部700は図面を参照して説明した本発明の実施形態に関連づけられた動作を行うためにデジタル信号処理過程を行い、様々な処理モジュールの動作を制御する。
以上、説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は別途の明示的な言及がない限り選択的なものとして考慮されるべきである。各構成要素又は特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施され得る。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更され得る。いずれかの実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、又は他の実施形態の対応する構成又は特徴と取り替えられ得る。特許請求の範囲で明示的な引用関係にない請求項を結合して実施形態を構成するか出願後の補正によって新しい請求項に含めることができることは自明である。
本発明による実施形態は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア又はそれらの結合などによって実施され得る。ハードウェアによる実施の場合、本発明の一実施形態は1つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実施され得る。
ファームウエアやソフトウェアによる実施の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態として実施され得る。ソフトウェアコードはメモリユニットに格納されてプロセッサによって駆動され得る。前記メモリユニットは前記プロセッサ内部又は外部に位置し、既に公知の様々な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りできる。
上述のように、MPEG−2 TS標準を使用する放送システムで有無線インターネット通信機能を備えた受信機の場合、DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)標準に定義されたMPD(Media Presentation Description)を必要に応じて放送チャネル又は通信チャネルを介して獲得することによって、より向上した画質を提供できる利点がある。
一方、本発明を実施するための形態では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能であることは無論である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
600 プログラムエンコーダ
602 多重化器
604 チャネルエンコード
610 データベース
620 インターネット
700 制御部
710 放送受信モジュール
712 チューナ
714 復調器
716 TS逆多重化器
718 プログラムデコーダ
720 トランシーバ
722 モジュール
724 通信モデム

Claims (15)

  1. 放送通信融合型サービスのための受信方法において、
    第2メタデータを含む第1メタデータを受信する過程と、
    前記第2メタデータを含む前記第1メタデータに基づいて、放送プログラムを代替するマルチメディアデータを受信可能であることを表示する過程と、
    前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータが決定された時、前記第2メタデータに基づいて、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して受信する過程と、を含み、
    前記第1メタデータは該当放送プログラムに対する位置情報を含み、
    前記第2メタデータは前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータの位置情報を含むことを特徴とする方法。
  2. 放送通信融合型サービスのための受信装置において、
    第2メタデータを含む第1メタデータを受信する放送通信モジュールと、
    前記第2メタデータを含む前記第1メタデータに基づいて、放送プログラムを代替するマルチメディアデータを受信可能であることを表示する制御部と、
    前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータが決定された時、前記第2メタデータに基づいて、前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して受信するトランシーバと、を含み、
    前記第1メタデータは該当放送プログラムに対する位置情報を含み、
    前記第2メタデータは前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータの位置情報を含むことを特徴とする装置。
  3. 前記放送プログラムは放送チャネルを介して放送ストリームとして受信されるとともに、前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータとして前記IPネットワークを介して受信されるか、
    前記放送プログラムは前記放送プログラムに該当するマルチメディアデータとしてのみ前記IPネットワークを介して受信されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法及び装置。
  4. 前記第1メタデータはMPEG(Moving Picture Experts Group)−2 TS(Transport Stream) PMT(Program Map Table)であって、
    前記第2メタデータはDASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) MPD(Media Presentation Description)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法及び装置。
  5. 前記第2メタデータは前記第1メタデータ内の全体プログラムのためのディスクリプタを記述できるループ内に追加されるか、
    前記第2メタデータは前記第1メタデータ内のメディア構成要素のためのディスクリプタを記述できるループ内に追加されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法及び装置。
  6. 前記第2メタデータは、
    最初のRAP(Random Access Point)に相応する開始時点を該当放送プログラムのタイムベース(time base)を基準に表示するPTS(Presentation Time Stamp)、
    前記第2メタデータをURL(Uniform Resource Locator)からダウンロードするかを指示するフラグ値、
    前記URLに対する変更の有無を指示する情報、
    前記第2メタデータをダウンロードするサイト情報、
    及び前記該当放送プログラムを代替するコンテンツに対するメタデータのうち少なくとも1つ以上を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法及び装置。
  7. 前記第1メタデータ及び前記第2メタデータのうち1つは前記第1メタデータに基づいて放送プログラムを受信する場合より前記第2メタデータに基づいて前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータを受信する場合の方がより高画質であることを知らせる情報をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法及び装置。
  8. 放送通信融合型サービスのための送信方法において、
    第1メタデータ内に放送プログラムを代替するマルチメディアデータの位置情報を含む第2メタデータを追加する過程と、前記第1メタデータは前記放送プログラム又は他の放送プログラムに対する位置情報を含み、
    前記第2メタデータを含む前記第1メタデータを放送チャネルを介して送信する過程と、を含むことを特徴に方法。
  9. 放送通信融合型サービスのための送信装置において、
    第1メタデータ内に放送プログラムを代替するマルチメディアデータの位置情報を含む第2メタデータを追加するプログラムエンコーダと、前記第1メタデータは前記放送プログラム又は他の放送プログラムに対する位置情報を含み、
    前記第2メタデータを含む前記第1メタデータを放送チャネルを介して送信する送信機と、を含むことを特徴に装置。
  10. 前記放送プログラムは前記放送チャネルを介して放送ストリームとして送信されるとともに前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータとしてIP(Internet Protocol)ネットワークを介して伝達されるか、
    前記放送プログラムは前記放送プログラムに該当するマルチメディアデータとしてのみ前記IPネットワークを介して伝達されることを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
  11. 前記放送プログラムを代替するマルチメディアデータがユーザによって選択される時、前記マルチメディアデータをIP(Internet Protocol)ネットワークを介して前記ユーザに伝達する過程をさらに含むことを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
  12. 前記第1メタデータはMPEG(Moving Picture Experts Group)−2 TS(Transport Stream) PMT(Program Map Table)であって、
    前記第2メタデータはDASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) MPD(Media Presentation Description)であることを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
  13. 前記第2メタデータは前記第1メタデータ内の全体プログラムのためのディスクリプタを記述できるループ内に追加されるか、
    前記第2メタデータは前記第1メタデータ内のメディア構成要素のためのディスクリプタを記述できるループ内に追加されることを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
  14. 前記第2メタデータは、
    最初のRAP(Random Access Point)に相応する開始時点を該当放送プログラムのタイムベース(time base)を基準に表示するPTS(Presentation Time Stamp)、
    前記第2メタデータをURL(Uniform Resource Locator)からダウンロードするかを指示するフラグ値、
    前記URLに対する変更の有無を指示する情報、
    前記第2メタデータをダウンロードするサイト情報、
    及び前記該当放送プログラムを代替するコンテンツに対するメタデータのうち少なくとも1つ以上を含むことを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
  15. 前記第1メタデータ及び前記第2メタデータのうち1つは前記第1メタデータに基づいて前記放送プログラムを受信する場合より前記第2メタデータに基づいて前記放送プログラムを代替する前記マルチメディアデータを受信する場合の方がより高画質であることを知らせる情報をさらに含むことを特徴とする請求項8又は9に記載の方法及び装置。
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