KR100772195B1 - Multiple streaming service method and apparatus for thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 일반적인 휴대전화 네트워크상에서 실시되는 단일 소스 스트리밍 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a schematic diagram of a single source streaming service system implemented on a conventional mobile phone network.
도 2는 종래의 MDC 인코딩 시스템을 예시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a conventional MDC encoding system.
도 3은 종래의 일반적인 휴대전화 네트워크상에서 실시되는 다중 소스 스트리밍 서비스를 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating a multi-source streaming service performed on a conventional general mobile phone network.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 다중 소스 스트리밍 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 4 is a schematic diagram of a multi-source streaming service system for providing a multi-source streaming service according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 방법을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다. 5 is a diagram schematically showing a multi-source streaming method according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스에 사용되는 변환서버의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conversion server used for a multi-source streaming service according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다중 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a multiple streaming service method and an apparatus therefor.
디지털 멀티미디어 데이터의 증가로 인하여 이러한 자료의 저장과 전송에 대한 필요성이 대두되고 있다. 특히, 인터넷, 이동전화, 개인용 이동 단말기 등이 널리 보급됨에 따라 동영상 데이터의 전송에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. With the increase of digital multimedia data, there is a need for storing and transmitting such data. In particular, as the Internet, mobile phones, personal mobile terminals, and the like are widely used, interest in the transmission of video data is greatly increased.
도 1은 종래의 일반적인 휴대전화 네트워크상에서 실시되는 단일 소스 스트리밍 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 사용자 단말(10, 11)은 각각 자신이 속한 중계기(20, 21)를 통해 컨텐츠 서버(40)에게 스트리밍 서비스를 요청하면, 상기 서버(40)는 요청된 미디어 데이터를 유선 네트워크(30)를 이용하여 중계소까지는 전송하고, 중계기(20, 21)는 이를 무선으로 사용자 단말(10, 11)로 전송한다. 1 is a schematic diagram of a single source streaming service system implemented on a conventional mobile phone network. When the
그러나, 이와같은 단일 소스 스트리밍 서비스 시스템은 에러에 매우 민감하기 때문에, 상기 컨텐츠 서버에서 일부 데이터가 소실되면 지속적인 스트리밍 서비스를 제공할 수 없게 된다는 문제가 있었다. However, since such a single source streaming service system is very sensitive to errors, there is a problem that if some data is lost in the content server, the continuous streaming service cannot be provided.
도 2는 종래의 MDC(Multiple Description Coding) 인코딩 방법을 예시한 도면으로서, "Reliable Video Communication Over Lossy Packet Networks using Multiple State Encoding and Path Diversity," Visual Communications and Image Processing(VCIP), pp. 392-409, Jan. 2001에 J,G. Apostolopoulos에 의해 제안된 MDC 방법을 예시하며, (110a), (110b), (110c)으로 표시된, 복수의 이미지 프레임들로 구성된 비디오 데이터는 정보의 홀수 프레임들((121), (123), (125)으로 표시됨) 및 정보의 짝수 프레임들((122), (124), (126)으로 표시됨)로 분리된다. 그후 각각의 홀수 및 짝수 프레임 내의 비디오 정보는 MPEG 등과 같은 공지된 인코딩 기술들을 사용하여 독립적으로 인코딩된다. 그후 각각의 홀수 및 짝수 프레임 내의 코딩된 정보는 동일하거나 다른 채널들을 사용하는 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 후자의 경우에서, 전체 이미지 전송 시간은 상당히 감소될 수 있다. 이해된 바와 같이, "홀수" 및 "짝수"로서 지칭된 정보는, 예를 들면, 비디오 이미지 내의 비디오 데이터의 "홀수" 및 "짝수" 행들과 연관된 정보일 수 있다. 2 is a diagram illustrating a conventional Multiple Description Coding (MDC) encoding method, "Reliable Video Communication Over Lossy Packet Networks using Multiple State Encoding and Path Diversity," Visual Communications and Image Processing (VCIP), pp. 392-409, Jan. 2001, J, G. Illustrating the MDC method proposed by Apostolopoulos, video data consisting of a plurality of image frames, denoted by (110a), (110b), (110c), contains odd frames of information (121), (123), ( 125) and even frames of information (indicated by 122, 124, and 126). The video information in each odd and even frame is then independently encoded using known encoding techniques such as MPEG. The coded information in each odd and even frame can then be transmitted over a network using the same or different channels. In the latter case, the overall image transfer time can be significantly reduced. As understood, the information referred to as “odd” and “even” may be, for example, information associated with “odd” and “even” rows of video data in the video image.
이 기술은 동영상을 중복성이 최소가 되도록 여러개의 표현으로 나누어 압축하여 서로 다른 경로를 통해 데이터를 전송하는 방법으로서, 서로 다른 경로를 이용하여 데이터를 전송할 경우에는 모든 경로에서 똑같은 에러가 발생할 확률이 매우 작아지기 때문에 일부 경로에서 에러가 발생하더라도 효과적으로 전송할 수 있다. This technique is a method that transmits data through different paths by compressing the video into multiple expressions to minimize redundancy. When transmitting data using different paths, the same error is very likely to occur in all paths. This makes it possible to transmit effectively even if an error occurs in some paths.
도 3은 종래의 일반적인 휴대전화 네트워크상에서 실시되는 다중 소스 스트리밍 서비스를 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating a multi-source streaming service performed on a conventional general mobile phone network.
도 3을 참조하면 2개 이상의 컨텐츠 서버(40, 41, 42)는 LC(Layered Coding), MDC 등으로 코딩된 컨텐츠를 저장하고 있다가, 상기 도 1에 기재한 바와 같이 사용자 단말(10)로부터 중계기(20)를 통해 컨텐츠 서버(40, 41, 42)에게 스트리밍 서비스를 요청이 있으면, 상기 컨텐츠 서버(40, 41, 42)는 상기 요청된 컨텐츠를 네트워크(30)를 통하여 사용자 단말(10)로 전송함으로써 적응형 서비스를 제공한다. 따라서, 특정 컨텐츠 서버에서 일부 데이터가 소실되어도 지속적인 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 된다. Referring to FIG. 3, two or
하지만, 상기 도 3에 개시된 방법에 의하여 컨텐츠를 사용자 단말로 전송하는 경우에는 기존의 단일소스 스트리밍에 비하여 단말에서 다중 소스 스트림을 동시에 디코딩하여 실행하여야 하므로, 사용자 단말에서의 부하가 크게 증가한다는 문제가 있었다. However, when the content is transmitted to the user terminal by the method disclosed in FIG. 3, since the multiple source streams must be simultaneously decoded and executed in the terminal as compared to the conventional single source streaming, the load on the user terminal is greatly increased. there was.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 다중 소스 스트리밍을 통해 컨텐츠를 스트리밍할 때에 사용자 단말에 가해지는 부하를 단일 소스 스트리밍 서비스에서의 경우와 동일한 정도로 감소시키는 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a streaming service method and apparatus for reducing the load on the user terminal to the same level as in the case of a single source streaming service when streaming content through multi-source streaming to solve the above problems. It aims to do it.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 방법은,Multi-source streaming method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,
사용자 단말로부터 스트리밍 서비스 요청을 받은 컨텐츠의 일부를 저장하고 있는 2 이상의 컨텐츠 서버로부터 컨텐츠 데이터를 수신하는 단계; Receiving content data from at least two content servers storing a part of content which has received a streaming service request from a user terminal;
상기 수신된 멀티세션 컨텐츠 데이터를 하나의 스트리밍 데이터로 변환하는 단계; Converting the received multisession content data into one streaming data;
상기 변환된 스트리밍 데이터를 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하여 구성된다. And transmitting the converted streaming data to a user terminal.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스 시스템 은,In addition, the multi-source streaming service system according to another embodiment of the present invention,
일정한 규칙에 따라 분할된 특정 컨텐츠를 저장하고 있는 2개 이상의 컨텐츠 서버; Two or more content servers storing specific content divided according to a predetermined rule;
다중 소스 스트리밍 데이터를 단일 스트리밍으로 변환하는 변환서버; 및,A conversion server for converting multiple source streaming data into a single streaming; And,
상기 컨텐츠 서버와 변환서버를 연결하는 네트워크 장치를 포함하여 구성된다. And a network device connecting the content server and the conversion server.
또한, 상기 소스 스트리밍 서비스 시스템은 스트리밍 서비스를 관리하는 중앙서버를 더 포함하여 구성될 수 있다. The source streaming service system may further include a central server managing the streaming service.
또한 상기 소스 스트리밍 서비스 시스템은 상기 컨텐츠 서버간의 데이터 전송을 행하는 중계기를 더 포함할 수 있으며, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 있어서, 상기 중계기는 상기 변환서버를 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the source streaming service system may further include a repeater for performing data transmission between the content server, in a preferred embodiment applicable to the present invention, the repeater may be configured to include the conversion server.
이때, 상기 컨텐츠 서버에 저장되어 있는 컨텐츠 데이터는 계층적 부호화 또는 다중 디스크립션 부호화 되어 있는 것이 바람직하다. In this case, the content data stored in the content server is preferably hierarchically coded or multiple description coded.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스를 위한 변환서버는, In addition, the conversion server for a multi-source streaming service according to another embodiment of the present invention,
다중 소스로부터 전송받은 멀티 세션을 단일 스트림으로 변환하는 멀티세션 변환기;A multisession converter for converting multiple sessions received from multiple sources into a single stream;
상기 변환시에 사용되는 변환 버퍼;A conversion buffer used during the conversion;
상기 변환된 스트림을 임시 저장하기 위한 저장장치; 및,A storage device for temporarily storing the converted stream; And,
상기 변환된 스트림을 통해 비트율 변환을 수행하는 트랜스코딩 모듈을 포함하여 구성된다. And a transcoding module for performing bit rate conversion on the converted stream.
또한, 본 발명에 적용가능한 상기 변환서버의 바람직한 실시예에서는, Further, in the preferred embodiment of the conversion server applicable to the present invention,
사용자의 접속 상태를 관리하는 사용자 관리기; 및A user manager for managing a connection state of a user; And
사용자의 수신상태를 검사하는 사용자 상태 검사기를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a user state checker for checking a reception state of the user.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.
이하, 도 4 내지 도 6를 참조하여 본 발명에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스 방법 및 이를 위한 장치를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a multi-source streaming service method and an apparatus therefor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 다중 소스 스트리밍 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 4 is a schematic diagram of a multi-source streaming service system for providing a multi-source streaming service according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 다중 소스 스트리밍 서비스 시스템은, 일정한 규칙에 따라 분할된 특정 컨텐츠를 일부분을 저장하고 있는 2개 이상의 컨텐츠 서버(400, 401, 402), 본 발명에 따라 다중 소스 스트리밍 데이터를 단일 스트리밍으로 변환 하는 변환서버(300), 상기 컨텐츠 서버(400, 401, 402)와 변환서버(300)를 연결하는 네트워크 장치(500) 및 본 발명에 따른 스트리밍 서비스를 관리하는 중앙서버(미도시)를 포함하여 구성된다. 또한 상기 시스템은 사용자 단말(100)과 상기 컨텐츠 서버간의 데이터 전송을 행하는 중계기(200)를 더 포함할 수 있으며, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 있어서, 상기 중계기(200)는 변환서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the multi-source streaming service system includes two or
이때, 상기 컨텐츠 서버에 저장되어 있는 컨텐츠 데이터는 계층적 부호화 또는 다중 디스크립션 부호화 되어 있는 것이 바람직하다. In this case, the content data stored in the content server is preferably hierarchically coded or multiple description coded.
먼저, 상기 사용자 단말(100)로부터 스트리밍 서비스 요청 메시지가 무선네트워크를 통하여 발신되면, 상기 메시지는 중앙서버로 전달된다. 상기 도 1에는 사용자 단말(100)로서 이동통신 단말이 기재되어 있고, 상기 중계기(200)는 상기 이동통신 단말(100)과 무선네트워크를 통하여 데이터통신을 행하는 것으로 기재되어 있으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 본 발명을 실시하는데 응용가능한 사용자 단말(100) 및 중계기(200)의 일 실시예를 예시한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 적용가능한 사용자 단말로는 개인용 컴퓨터(PC), 이동전화, 개인용 이동 단말기 및 셋 톱 박스 등을 들 수 있다. First, when a streaming service request message is transmitted from the
상기 서비스 요청 메시지를 수신한 중앙 서버는 해당 스트리밍 서비스를 담당할 컨텐츠 서버들을 선택하고, 상기 선택된 컨텐츠 서버(400, 401, 402)는 요청된 컨텐츠에 대한 계층을 변환 서버(300)로 전송한다. 상기 변환서버(300)는 상기 사용자 단말(100)과 가까운 위치에 존재하는 변환서버 중에서 선택되는 것이 바람 직하다. 상기 변환 서버(300)는 적절한 버퍼링 기법을 이용하여 상기 여러 개의 컨텐츠 서버(400, 401, 402)로부터 전송되는 다중 스트림을 단일 스트림으로 변환한다. 이때, 다른 사용자의 요청에 빠른 응답을 위해서 변환된 단일 스트림은 변환 서버에 임시 저장될 수 있다. The central server receiving the service request message selects content servers to be in charge of the corresponding streaming service, and the selected
다음으로, 상기 단일 스트림으로 변환된 컨텐츠는 상기 중계기(200)를 통하여 사용자 단말(100)로 전송한다. Next, the content converted into the single stream is transmitted to the
본 발명에 따른 스트리밍 서비스를 제공함에 있어서, 적절한 다중 스트림의 수를 결정하는 등, 사용자 단말기의 해상도, CPU 성능과 같은 사용자 단말의 동적인 특성에 대한 적응은 사용자 단말(100)로부터 요청을 받은 중앙 서버가 담당한다. 이를 위해 상기 중앙 서버는 네트워크 상태, 서버 및 클라이언트 부하에 대한 동적인 특성 등에 관한 정보를 전송받는 것이 바람직하다. In providing a streaming service according to the present invention, the adaptation to the dynamic characteristics of the user terminal, such as the resolution of the user terminal, the CPU performance, such as determining the appropriate number of multiple streams, the central receiving the request from the
본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 있어서, 상기 중계기(200)는 변환서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다. In a preferred embodiment applicable to the present invention, the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 방법에 관한 도면이다. 특히 도 5에서는 다중 소스화된 비디오 이미지를 스트리밍하기 위한 예시적인 방법을 개략적으로 설명하고 있으며, 설명의 편의를 위하여 컨텐츠 서버가 2개인 경우를 예시하였으나, 이로 인하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 5 is a diagram of a multi-source streaming method according to another embodiment of the present invention. In particular, FIG. 5 schematically illustrates an exemplary method for streaming a multi-sourced video image. For convenience of description, the case of two content servers is illustrated, but the present invention is not limited thereto.
도 5를 참조하면, 다중 소스 스트리밍 서비스에서는 사용자 단말(100)로부터 스트리밍 서비스 요청을 받은 컨텐츠(110a, 110b, 110c)가 각 컨텐츠 서버(500, 501)에 일정한 규칙에 따라 분할되어 저장되고 있다. 도 5에서는 2개 중에서 하나의 컨텐츠 서버(500)는 홀수 프레임 내의 비디오 정보(121, 123, 125)를 저장하고 있고, 다른 컨텐츠 서버(501)는 짝수 프레임 내의 비디오 정보(122, 124, 126)를 저장하고 있다. Referring to FIG. 5, in the multi-source streaming service,
다음으로, 상기 2개 이상의 컨텐츠 서버(500, 501)는 사용자 단말(100)로부터 스트리밍 서비스 요청 메시지를 수신받은 중앙 서버(미도시)의 지시에 따라, 상기 요청받은 컨텐츠 데이터에 대응하여 각각의 컨텐츠 서버에 저장되어 있는 컨텐츠 데이터(121, 123, 125와 122, 124, 126)를 변환서버(250)까지 전송한다. 상기 변환서버(250)는 상기 사용자 단말(100)과 가까운 위치에 존재하는 변환서버 중에서 선택되는 것이 바랍직하다. 본 실시예에서 상기 변환서버(250)는 중계기 내에 포함되어 구성되어 있는 일례를 나타내고 있으나, 이는 본 발명에 따른 변환서버를 당업계에서 구현할 수 있는 구체적인 실시예를 예시하기 위한 것으로 본 발명에 따른 상기 변환서버가 이에 한정되는 것은 아니다. Next, the two or
다음으로, 상기 2개 이상의 컨텐츠 서버(500, 501)로부터 컨텐츠 데이터(121, 123, 125와 122, 124, 126)를 수신한 변환서버(250)는 이를 단일 스트림의 원본데이터로 변환한 다음, 사용자 단말로 전송한다. Next, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 소스 스트리밍 서비스에 사용되는 변환서버의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conversion server used for a multi-source streaming service according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 변환서버는 멀티세션 변환기, 변환 버퍼, 저장장치, 트랜스코딩 모듈, 사용자 관리기 및 사용자 상태 검사기를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 6, the conversion server includes a multisession converter, a conversion buffer, a storage device, a transcoding module, a user manager, and a user state checker.
상기 멀티세션 변환기는 일정한 규칙에 따라 분할되어 2개 이상의 컨텐츠 서버에 저장되어 있는 멀티 세션 컨텐츠 데이터를 단일 스트림으로 변환하는 장치이고, 변환 버퍼는 이러한 멀티 세션 데이터의 변환과정에서 발생하는 데이터의 임시 저장공간을 마련하기 위한 것이다. The multisession converter is a device for converting multi-session content data, which is divided according to a predetermined rule and stored in two or more content servers, into a single stream, and the conversion buffer temporarily stores data generated during the conversion of the multi-session data. It is to make room.
상기 저장장치는 단일 스트림으로 변환된 데이터를 사용자 단말로 전송하는 스트리밍 서비스를 실행하기 위하여 상기 변환된 스트림을 임시 저장하기 위한 장치이다. 이때, 상기 변환된 스트림을 상기 스트리밍 서비스에 적합한 비트율로 변환하기 위하여 트랜스코딩 모듈을 포함한다. The storage device is a device for temporarily storing the converted stream to execute a streaming service for transmitting the converted data into a single stream to the user terminal. In this case, a transcoding module is included to convert the converted stream into a bit rate suitable for the streaming service.
또한, 효율적인 스트리밍 서비스를 위하여 사용자의 접속 상태를 관리하는 사용자 관리기, 및 사용자의 수신상태를 검사하는 사용자 상태 검사기를 포함하여 구성된다. In addition, the user manager for managing the connection state of the user for efficient streaming service, and a user state checker for checking the reception state of the user is configured.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
본 발명에 따르면, 다중 소스 스트리밍을 통해 컨텐츠를 스트리밍하더라도 사용자 단말에 가해지는 부하를 단일 소스 스트리밍 서비스에서의 경우에서와 동일한 정도로 감소시킬 수 있다. According to the present invention, even when streaming content through multi-source streaming, the load on the user terminal can be reduced to the same extent as in the case of a single source streaming service.
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