KR100444524B1

KR100444524B1 - 비디오서버의대화형편집기능지원방법

Info

Publication number: KR100444524B1
Application number: KR1019970047735A
Authority: KR
Inventors: 김은삼
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2004-11-12
Also published as: KR19990025894A

Abstract

본 발명은 대화형으로 비디오 데이터의 편집 기능을 제공할 수 있는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법에 관한 것이다.

본 발명의 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원 방법은 세그먼트 삽입요구에 따라 삽입될 세그먼트들을 입력받고, 삽입이 발생할 라운드에서 이동될 세그먼트들과 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하여 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하고, 이동이 끝난 위치부터 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입한다. 또한, 본 발명은 세그먼트 삭제요구에 따라 삭제 대상의 세그먼트들을 삭제하고, 상기 삭제가 라운드에서 미삭제 세그먼트들을 입력받아 미삭제 세그먼트들이 삽입될 다음 라운드에서 이동될 세그먼트들과 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하여 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하고, 이동이 끝난 위치부터 상기 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입한다.

본 발명에 의하면, 비디오 세그먼트의 변경연산이 발생하더라도 세그먼트의 이동을 통해서 변경 연산이 발생하기 전처럼 디스크간의 부하 균형을 유지하게 하여 일관된 대역폭을 제공할 수 있다.

Description

비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법{Method for Supporting Interactive Edit Function of Video Server}

본 발명은 디스크 배열을 기반으로 하는 비디오 서버 시스템에 관한 것으로, 특히 대화형(Interactive)으로 비디오 데이터의 편집 기능을 제공할 수 있는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법에 관한 것이다.

통상의 비디오 데이터는 세그먼트의 집합체로 구성되고, 각 세그먼트는 독립적으로 디코딩이 가능한 하나 이상의 MPEG 비디오 데이터의 화상 그룹(GOP; Group of Pictures)으로 구성된다. 여기서, MPEG 비디오 데이터는 동화상 전문가 그룹(Motion Picture Expert Group) 방식의 압축 기법에 따라 압축된 데이터를 말한다.

한편, 비디오 서비스 시스템은 다수의 기록매체, 즉 디스크에 저장된 비디오 데이터를 통신망을 경유하여 다수의 가입자들에게 공급한다. 이를 위하여, 비디오 서비스 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 통신망(10)에 공통적으로 접속된 다수의 가입자 단말기(20)와 비디오 서버(Video Server; 30)를 구비한다. 이 비디오 서버(30)는 비디오 데이터를 실시간적으로 다수의 가입자들(20)에게 공급하기 위하여 비디오 데이터를 세그먼트 단위로 다수의 디스크(D₀∼D_N-1)에 도 2에 도시된 바와 같이 라운드 로빈 방식으로 분산하여 저장한다. 그리고, 비디오 서버(30)는 다수의디스크(D₀∼D_N-1)에 라운드 로빈 방식으로 접근하여 비디오 데이터를 통신망(10)을 경유하여 실시간적으로 가입자들(20)에게 제공한다. 이를 위하여, 비디오 서버(30)는 다수의 디스크(D₀∼D_N-1)에 대한 비디오 세그먼트의 물리적인 입력 및 출력 연산을 수행하는 디스크 제어기(36)와 비디오 세그먼트를 알고리즘에 따라 배치· 이동· 삭제하는 연산을 수행하는 디스크 배치 제어기(34)와 가입자(20)의 요구에 따라 디스크(D₀∼D_N-1)의 데이터를 펌핑하는 연산을 수행하는 비디오 펌핑 제어기(32)로 구성된다.

이와 같이, 비디오 서비스 시스템은 다수의 가입자에게 동시 검색접근을 지원하기 위하여 비디오 데이터를 디스크에 물리적으로 분산· 저장시켜 독립적으로 병행 처리한다. 다시 말하여, 비디오 서비스 시스템은 하나의 비디오 객체를 세그먼트 단위로 분할하고, 도 2에 도시된 바와 같이 각 디스크에 라운드-로빈 방식으로 적절히 배치하여 저장함으로써 통합된 디스크 대역폭을 얻을 수 있다. 더불어, 디스크들 간의 부하를 균등하게 유지할 수 있다. 그리고, 비디오 데이터의 검색시 라운드로 진행되어 디스크 배열에 배치된 순서에 따라 저장된 세그먼트를 읽으므로 각 디스크의 접근 부하는 동일하다. 여기서, 라운드는 디스크 배열에서 디스크 수만큼의 연속적인 세그먼트 집합을 의미한다.

그러나, 세그먼트 데이터의 삽입, 삭제 등과 같은 데이터 편집이 발생하면 이 세그먼트의 배치 순서에 혼란이 생기게 된다. 이로 인해, 이후 검색연산에서 일부 디스크에 저장된 세그먼트만을 집중적으로 읽게 됨으로써 디스크 접근 부하의불균형이 발생한다. 이에 따라, 제한된 시간 내에 서비스를 위한 대역폭이 부족하게 되어 다수의 가입자들에 의한 병행 처리 요구를 전부 수행할 수 없는 문제가 발생한다. 만일 이 손실된 대역폭을 보상하기 위해 세그먼트들을 미리 읽어 들인다면 그 세그먼트들을 유지하기 위한 추가적인 버퍼가 요구된다. 이하, 도 3을 참조하여 세그먼트 데이터의 삽입 연산으로 인해 대역폭의 손실을 주는 세그먼트 데이터의 직접 배치방법의 예를 살펴보면 다음과 같다.

도 3의 (a)는 편집 전 디스크 배열의 테이블을 도시한 것이고, (b)는 세그먼트가 삽입된 후의 테이블을 도시한 것이다.

도 3의 (a)의 0 라운드에서 세그먼트 0 다음에 2개의 세그먼트 0.1, 0.2를 삽입한다고 가정하면, 삽입될 세그먼트 0.1, 0.2의 순서가 첫 번째 디스크(D0)에 저장된 세그먼트 0 다음이므로 인접한 두 번째 디스크(D1)부터 배치할 수 있다. 이러한 인접 배치방법에 의하면 삽입될 세그먼트를 포함해서 최초의 5개의 연속적인 세그먼트 0, 0.1, 0.2, 1, 2는 각각 D0, D1, D2, D1, D2에 저장된다. 따라서, 이 세그먼트들을 읽기 위해서는 D1, D2의 디스크를 두 번 접근해야 한다. 디스크를 두 번 접근하지만 5개의 연속적인 세그먼트밖에 처리할 수 없으므로 대역폭에 손실을 입게 된다. 만일 대역폭의 손실을 보상하기 위해 디스크를 접근할 때마다 유휴 중인 다른 디스크에서 세그먼트를 미리 읽어 들인다면 읽은 세그먼트 크기만큼의 추가적인 버퍼가 요구되어 진다.

도 4는 인접 배치 방법으로 삽입 연산을 수행할 경우, 한 라운드에 삽입 연산이 누적되는 경우를 나타낸다. 도 4의 (a)와 같이 세그먼트 0.1, 0.2를 도 3의(b)와 같이 삽입한 후에 다시 세그먼트 0 다음에 세그먼트 0.01을 다시 삽입한다면 도 4의 (b)와 같이 된다. 이 경우 최초의 5개의 연속적인 세그먼트 0, 0.01, 0.1, 0.2, 1을 읽기 위해서 D0, D1, D1, D2, D1을 접근해야 한다. 따라서, D1을 세 번 접근하지만 5개의 연속적인 세그먼트를 처리할 수 있으므로 대역폭에 더 큰 손실을 입게 되며 유휴 중인 다른 디스크에서 세그먼트를 미리 읽어 들인다면 버퍼의 크기는 더 커져야만 한다.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 비디오 데이터 편집시에 세그먼트를 재배열하여 디스크의 접근 부하를 균등하게 유지할 수 있는 비디오 서버의 대화형 편집기능 지원 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비디오 데이터 편집시에 세그먼트를 재배열하여 검색시에 일정한 대역폭을 유지하여 실시간 접근을 보장할 수 있는 비디오 서버의 대화형 편집기능 지원 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 통상의 비디오 서비스 시스템의 블록도.

도 2는 통상의 라운드-로빈 방식에 의한 비디오 세그먼트의 배치도.

도 3은 종래의 비디오 세그먼트의 삽입에 대한 비디오 세그먼트의 배치도.

도 4는 종래의 비디오 세그먼트의 누적 삽입에 의한 비디오 세그먼트의 배치도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 서버의 대화형 편집기능 지원방법을 설명하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 세그먼트의 삽입에 의한 비디오 세그먼트의 배치도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 세그먼트의 삭제에 의한 비디오 세그먼트의 배치도.

<도면의 주요부분에 대한 도면의 간단한 설명>

10 : 통신망 20 : 가입자 단말기

30 : 비디오 서버 32 : 비디오 펌핑 제어기

34 : 디스크 배치 제어기 36 : 디스크 제어기

D₀∼D_N-1: 디스크

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비디오 서버의 대화형 편집기능 지원 방법은 통신망에 접속되어 비디오 파일을 세그먼트 단위로 분산· 저장하는 다수의 저장수단을 가진 비디오 서비스 시스템에 있어서, 세그먼트 삽입요구에 따라 삽입될 임의의 개수의 세그먼트들을 입력하는 1단계와; 삽입이 발생할 라운드에서 이동될 세그먼트들을 결정하는 2단계와; 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하는 3단계와; 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하는 4단계와; 이동이 끝난 위치부터 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입하는 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원 방법은 통신망에 접속되어 비디오 파일을 세그먼트 단위로 분산· 저장하는 다수의 저장수단을 가진 비디오 서비스 시스템에 있어서, 세그먼트 삭제요구에 따라 삭제 대상의 세그먼트들을 삭제하는 1단계와; 삭제가 라운드에서 미삭제 세그먼트들을 입력받는 2단계와; 미삭제 세그먼트들이 삽입될 다음 라운드에서 이동될 세그먼트들을 결정하는 3단계와; 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하는 4단계와; 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하는 5단계와; 이동이 끝난 위치부터 상기 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입하는 6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 목적 및 그 밖의 목적 및 이점은 후술될 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 간단히 설명하면, n개의 디스크로 된 디스크 배열이 있을 때 먼저 삽입 연산이 발생한 라운드에서 삽입될 세그먼트를 포함한 n개의 연속적인 세그먼트로 라운드를 새로 구성한다. 또한, 삽입 연산으로 인해 다음 라운드들도 세그먼트 구성과 배치 순서가 변경된다. 이때, 삽입 연산이 발생한 라운드의 새롭게 구성된 세그먼트들을 다음 라운드의 배치 순서와 동일하게 재배치하는 것이다. 그리고,변경된 라운드의 세그먼트 배치 순서는 라운드 테이블에 반영시키고 검색연산을 할 때 참조한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 서버의 대화형 편집기능 지원방법을 설명하는 흐름도로써, 이는 도 1에 도시된 비디오 서비스 시스템에서 비디오 서버(30)에 구비된 디스크 배치 제어기(34)에서 수행된다.

우선, 비디오 서버(30)의 디스크 배치 제어기(34)는 세그먼트들의 삽입, 또는 삭제 요구가 있는가를 검사한다(단계 10 및 12). 단계 10에서 세그먼트들의 삽입요구가 있는 경우 삽입 세그먼트들을 입력한 다음(단계 14), 삽입이 발생할 라운드에서 이동될 세그먼트와 이동 위치를 결정한다(단계 16 및 18). 이 이동 위치는 디스크 수(n)와 삽입될 세그먼트 수(s)와 해당 라운드의 시작 세그먼트의 위치(D_FS(Ri)), 즉 (n-(s mod n) + D_FS(Ri)) mod n)의 값에 의해 결정된다. 그 다음 배치의 일관성이 유지되도록 세그먼트를 이동하는 단계를 수행한다(단계 20). 이동은 해당 라운드의 삽입 위치(p)의 값에 의해 좌우된다. r 라운드의 시작 세그먼트(S1)부터 상기 결정된 위치로 하나의 세그먼트씩 p개 만큼의 세그먼트를 이동한다. 이동이 완료되면, 세그먼트들을 실제로 삽입하는 단계를 수행한다(단계 22). 이는 상기 이동이 끝난 다음 위치부터 하나의 세그먼트씩 s개 만큼의 세그먼트들을 각 디스크에 차례로 삽입한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 세그먼트의 삽입에 의한 비디오 세그먼트의 배치도가 도시되어 있다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 디스크 배열에서 0 라운드의 세그먼트 0 다음에 2개의 세그먼트 0.1 및 0.2를 삽입한다고 가정한다.

여기서, n=5, s=2, p=1, r= 0 이므로 이동될 세그먼트는 0 라운드의 시작 세그먼트이고, 이동위치는 (5-(2 mod 5)+0)%5 라는 계산에 의해 3번의 디스크(D3)가 된다. 이동위치가 결정되었으면 p가 1이므로 삽입이 발생하기 전의 이 라운드의 시작 세그먼트인 세그먼트 0 하나만 이동위치인 3번 디스크(D3)로 이동한다. 이동이 완료되면 이동이 끝난 다음 위치인 4번 디스크(D4)로부터 삽입할 2개의 세그먼트 0.1 및 0.2를 차례로 삽입한다. 즉, 세그먼트 0.1은 4번 디스크(D4)에, 세그먼트 0.2는 0번 디스크(D0)에 삽입한다. 이에 따라, 삽입 연산이 발생한 0 라운드는 삽입될 세그먼트 0.1 및 0.2를 포함해서 0, 0.1, 0.2, 1, 2 세그먼트로 라운드가 재구성된다. 또한, 0 라운드에서의 삽입 연산의 영향으로 1 라운드 이후도 세그먼트 구성과 배치 순서가 변경된다. 도 6의 (b)에서 보듯이 1 라운드는 5, 6, 7, 3, 4 세그먼트로 재구성되고, 배치 순서도 D3이 1 라운드의 시작 세그먼트, 즉 그 라운드에서 논리적인 순서가 가장 앞서는 세그먼트 3을 저장하게 된다.

이때, 재구성한 0 라운드를 변경된 1 라운드의 배치 순서와 동일하게 저장하는 것이다. 즉, 0 라운드의 시작 세그먼트인 0은 D3에, 0.1은 D4에, 0.2는 D0에 각각 배치한다. 결과적으로, 세그먼트 0을 첫 번째 디스크(D0)에서 세 번째 디스크(D3)로 이동시킴으로써 배치 순서의 일관성을 유지할 수 있다. 세그먼트의 이동과 함께 변경된 배치 순서만 유지하면 누적되는 삽입 연산에도 항상 한 번의 디스크 접근 시간으로 5개의 연속적인 세그먼트를 검색할 수 있다. 이러한 변경된배치순서는 라운드 테이블이 유지한다. 도 6에 도시된 라운드 테이블에서 start_disk는 그 라운드의 시작 세그먼트가 저장된 디스크의 번호를 말한다. 각 라운드의 세그먼트는 시작 세그먼트가 저장된 디스크(start_disk)부터 그보다 높은 번호를 가진 디스크 방향으로, 그런 후에 가장 낮은 번호를 가진 방향으로 순환되게 저장한다. 즉, start_disk가 3인 라운드의 세그먼트는 D3, D4, D0, D1, D2 디스크에 저장되어 있는 세그먼트의 위치 정보를 유지해야 한다. 그렇지 않으면 저장된 세그먼트를 순서대로 읽기 위해서 테이블 전체를 탐색해야 할 것이다. 이것에 비해 라운드 테이블은 삽입이 발생한 라운드의 정보만 유지하면 되므로 오버헤드가 적다.

그리고, 어떤 두 연산이 같은 위치에 삽입되어야 하고 두 연산 사이의 삽입되는 세그먼트 수의 차가 5, 즉 디스크 배열의 크기의 배수가 되면, 삽입되는 세그먼트 수에 상관없이 이동되는 세그먼트의 수는 동일하다. 예를 들어, 같은 위치에 3개, 8개, 13개, … , 103 개 등의 단위로 수행되는 삽입 연산은 모두 동일한 세그먼트 수만큼만 이동하면 된다. 이는 상기와 같이 세그먼트 수에 상관없이 삽입이 발생한 라운드 내에서만, 즉 5개 미만의 세그먼트만이 이동되는 것에서 기인한다.

한편, 도 5로 돌아가서, 단계 12에서 세그먼트 단위의 삭제 요구가 있으면 해당 세그먼트들을 삭제한다(단계 24). 그 다음, 단계 26에서 삭제 연산이 발생한 라운드의 삭제되지 않은 나머지 세그먼트들을 입력하여 상기 단계 16으로 진행된다. 이는 상기 미삭제 세그먼트들을 바로 다음 라운드에 삽입하는 연산으로 대체하는 것을 의미한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 세그먼트의 삭제에 의한 비디오 세그먼트의 배치도가 도시되어 있다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 디스크 배열에서 0 라운드의 2, 3, 4 세그먼트가 삭제된다고 가정하면, 삭제 연산이 발생한 0 라운드에서 삭제되지 않은 세그먼트 0 및 1을 다음 1 라운드에 삽입하는 연산으로 대체한다.

상기와 같이, 비디오 세그먼트의 삽입 연산이 발생하더라도 세그먼트의 이동을 통해서 삽입 연산이 발생하기 전처럼 디스크간의 부하 균형을 이룰 수 있고, 배치 순서의 일관성을 보장해 줄 수 있다. 따라서, 삽입 연산시 문제가 되었던 대역폭의 손실을 극복할 수 있다. 또한, 삽입 알고리즘을 이용하는 삭제 알고리즘 역시 동일한 결과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비디오 서버에서 대화형 편집 기능 지원방법에 의하면, 비디오 세그먼트의 삽입, 또는 삭제 등의 변경연산이 발생하더라도 세그먼트의 이동을 통해서 변경 연산이 발생하기 전처럼 디스크간의 부하 균형을 유지하게 하여 일관된 대역폭을 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 세그먼트 재배치 기법은 다른 연속매체, 예를 들어 오디오와 같은 매체의 배치 기법에 적용할 수 있고, 고속 통신을 지원하는 네트워크 환경이 일반화되면 분산 시스템에서의 배치 기법에도 적용이 가능하다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims

통신망에 접속되어 비디오 파일을 세그먼트 단위로 분산· 저장하는 다수의 저장수단을 가진 비디오 서비스 시스템에 있어서,

세그먼트 삽입요구에 따라 삽입될 임의의 개수의 세그먼트들을 입력하는 1단계와;

삽입이 발생할 라운드에서 이동될 세그먼트들을 결정하는 2단계와;

상기 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하는 3단계와;

상기 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하는 4단계와;

상기 이동이 끝난 위치부터 상기 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입하는 5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법.
제 1 항에 있어서,

상기 3단계에서

상기 이동위치는 상기 저장수단의 개수와 삽입될 세그먼트의 개수와 해당 라운드에서 시작 세그먼트의 위치에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법.
제 1 항에 있어서,

상기 5단계에서

각 라운드의 세그먼트는 상기 시작 세그먼트가 저장된 저장수단부터 그보다 높은 번호를 가진 저장수단의 방향으로 저장하고 그리고 나서는 가장 낮은 번호를 가진 방향으로 순환되게 저장하는 것을 특징으로 하는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법.
통신망에 접속되어 비디오 파일을 세스먼트 단위로 분산· 저장하는 다수의 저장수단을 가진 비디오 서비스 시스템에 있어서,

세그먼트 삭제요구에 따라 삭제 대상의 세그먼트들을 삭제하는 1단계와;

상기 삭제가 라운드에서 미삭제 세그먼트들을 입력받는 2단계와;

상기 미삭제 세그먼트들이 삽입될 다음 라운드에서 이동될 세그먼트들을 결정하는 3단계와;

상기 이동될 세그먼트의 이동위치를 결정하는 4단계와;

상기 이동될 세그먼트들 중에서 시작 세그먼트부터 상기 이동위치로 순차적으로 이동하는 5단계와;

상기 이동이 끝난 위치부터 상기 삽입될 세그먼트들을 분산하여 순차적으로 삽입하는 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 서버의 대화형 편집 기능 지원방법.