KR100776681B1 - 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠스트리밍 장치 및 그 방법 - Google Patents

정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠스트리밍 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식을 사용하여 정지영상을 다수의 스캔으로 분할하고, 분할된 정지영상 스캔들을 우선순위에 따라 스트리밍 전송함으로써, 멀티미디어 콘텐츠 전체의 스트리밍을 효율적으로 수행할 수 있게 하는, 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치에 있어서, 스트리밍하고자 하는 멀티미디어 콘텐츠를 분석하여 객체 우선순위 정보 및 정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성하기 위한 콘텐츠 정보 분석 수단; 및 상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여 현재 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하고, 스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 따라 상기 스트리밍 관리 테이블을 갱신하면서 상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍하기 위한 동적 스트리밍 관리 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 등에 이용됨.
MPEG-4, 정지영상, 정지영상 스케쥴정보, 객체우선순위, 스트리밍

Description

정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for streaming multimedia contents using image schedule information}
도 1 은 본 발명에 따른 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법에 대한 일실시예 설명도,
도 2 는 본 발명에 따른 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블에 대한 일실시예 설명도,
도 3 은 본 발명에 따른 정지영상 객체 스케쥴 정보에 대한 일실시예 설명도,
도 4 는 JPEG 베이스라인 부호화 방식과 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식에 대한 파일구조 비교설명도,
도 5 는 본 발명에 따른 정지영상 객체 스케쥴 정보 테이블에 대한 일실시예 설명도,
도 6a 및 도 6b 는 본 발명에 따른 스트리밍 관리 테이블에 대한 일실시예 설명도,
도 7 은 본 발명에 따른 MPEG-4콘텐츠 정보 객체 우선순위 정보 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 8a 는 본 발명에 따른 도 7의 OD 스트림 분석 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 8b 는 본 발명에 따른 도 7의 BIFS 스트림 분석 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 장치 110: MPEG-4 콘텐츠 정보 분석부
111: 객체 우선순위 정보 분석기 112: 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석기
120: 동적 스트리밍 관리부 200: MPEG-4 스트리밍 단말
본 발명은 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식을 사용하여 정지영상을 다수의 스캔으로 분할하고, 분할된 정지영상 스캔들을 우선순위에 따라 스트리밍 전송함으로써, 멀티미디어 콘텐츠 전체의 스트리밍을 효율적으로 수행할 수 있게 하는, 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
MPEG-4 는 멀티미디어 데이터의 콘텐츠 부호화 표준으로, 영화와 같은 단순한 동영상 컨텐츠가 아니라, 게임처럼 사용자와 상호 작용이 가능한 콘텐츠이다. MPEG-4 콘텐츠는 비디오와 오디오 데이터, 정지영상 데이터, 및 장면 구성(BIFS: BInary Format for Scene) 정보로 구성되어 있다. MPEG-4 콘텐츠 자체에 대한 스트리밍 기술은 아직은 별도로 연구되지 않고 있으나, 각 구성 요소별로 스트리밍하는 기술들이 많이 연구되어 왔고, 이들 기술들을 조합하여 스트리밍을 하는 방식이 사용되고 있다.
먼저, 비디오, 오디오에 대한 스케일러블 부호화(Scalable Coding) 기술에 대하여 설명하면, 다음과 같다.
멀티미디어 스트리밍 서비스가 가장 많이 활용되고 있는 분야는 인터넷 방송과 VOD서비스로이들 서비스의 콘텐츠는 단순하게 비디오와 오디오로만 구성된 동영상 콘텐츠가 주를 이루고 있다.
멀티미디어 데이터는 일반적으로 일정한 네트워크 전송 속도를 가정하고 제작되고, 네트워크의 전송속도는 네트워크 트래픽에 따라 그 속도가 매 순간 순간마다 변화하므로, 네트워크 전송 속도가 컨텐츠가 요구하는 속도이하로 나올 경우 스트리밍 서비스 사용자는 콘텐츠의 내용을 온전하게 서비스 받을 수 없고, 화면이 끊기거나, 소리가 끊기는 상태로 서비스를 받게 된다.
이러한 현상을 줄이기 위해 많은 기술들이 개발되고 있다. 네트워크와 관련된 기술에는 QoS(Quality of Service) 기술이 있고, 콘텐츠와 관련된 기술에는 스케일러블 부호화 기술이 있다.
스케일러블 부호화 기술은 비디오와 오디오의 부호화에 적용되는 기술로 비디오와 오디오의 특성상 약간은 차이가 있을 수 있으나, 기본적인 원리는 같다. 비디오의 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
스케일러블 비디오 부호화는 하나의 비디오콘텐츠를 여러 계층(Layer)으로 나눠 부호화 한다. 가장 기본이 되는 계층을 베이스레이어(Baselayer)라 하고, 이 계층은 반드시 네트워크상에서 전송된다고 가정되고 부호화되는 층이다. 베이스레이어에 포함된 정보에 추가적인 정보를 보내 화질을 개선시키는 용도로 사용되는 인핸스 레이어(Enhance layer)가 있다. 강화 계층은 복수 개가 생성 가능하며, 상위 강화 계층은 하위 강화 계층까지의 데이터가 모두 전송되었고 네트워크 전송 대역폭에 여유가 있을 경우 보다 좋은 비디오 품질 서비스를 제공하기 위해 전송되는 것을 목적으로 한다. 강화 계층의 수가 많을수록 스트리밍 서버와 단말의 복호기가 복잡해지므로 통상적으로 1개만 사용된다. 즉, 베이스레이어와 1개의 인핸스 레이어만 사용된다.
다음으로, 정지영상에 대한 프로그레시브 부호화(Progressive Coding) 기술에 대하여 설명하면, 다음과 같다.
MPEG-4 표준에서 정의된 MPEG-4 콘텐츠에서 사용 가능한 정지영상은 JPEG이다. 네트워크 전송을 위해 JPEG에서는 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식이 있다. 이는 JPEG에서 사용하는 DCT(Discrete Cosine Transform) 데이터를 주파수 밴드별로 여러 개의 스캔(Scan)으로 나누고, 낮은 주파수 밴드 데이터부터 높은 주파수 밴드 데이터의 스캔을 차례대로 보내는 방식으로 초창기에 인터넷 웹(Web)서 비스에 주로 사용된 방식으로 넷트스케이프(Netscape) 웹브라우져가 성공적으로 이 기술을 활용하였다. 이 기술은 현재 네트워크 전송 속도가 크게 향상되어 현재는 별로 사용되지 않고 있다.
한편, MPEG-4 콘텐츠를 네트워크 상에서 효과적으로 스트리밍 서비스하는 기술은 아직 미흡한 상태이다. 비디오와 오디오 객체에만 중심을 두고 스트리밍을 하는 기술들이 사용되고 있다. MPEG-4 콘텐츠의 분량이 커지고 내용이 복잡해질수록 비디오와 오디오 이외의 데이터도 무시할 수 없게 되는데, 특히 정지영상 객체의 경우에는 더욱더 무시할 수 없게 된다는 문제점이 있다.
예를 들어 설명하면, 통상적으로 QVGA(320x240) 크기의 JPEG을 1분당 한 장씩 사용하는 콘텐츠를 스트리밍 서비스한다고 하자. QVGA 크기의 JPEG 객체의 크기는 평균적으로 20KByte 이고, 이를 1분 안에 보내야 하므로 적어도 2.67Kbps 속도로 정지영상을 전송해야 한다.
콘텐츠가 내용이 좀더 복잡해져서 1분당 10장씩 사용하게 된다고 하면, 20.67Kbps 이상이 필요하게 된다. QVGA급 콘텐츠에서 통상적으로 비디오로 300Kbps, 오디오 64Kbps를 많이 사용하는데 이처럼 복잡한 콘텐츠에서 정지영상 데이터는 더 이상 무시할 수 없게 된다.
또한, 사용되는 JPEG이 어떤 시간 구간에서는 일시에 많은 개수가 필요할 수도 있다.
이러한 경우, 순간적으로 정지영상을 전송하기 위해 요구되는 최소한의 대역폭은 쉽게 수백 Kbps이상일 수도 있다.
상기와 같이, 종래의 비디오와 오디오 객체에만 중심을 둔 스트리밍 기술에는 명백히 기술적 한계 내지 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 프로그레시브 (Progressive) 부호화 방식을 사용하여 정지영상을 다수의 스캔으로 분할하고, 분할된 정지영상 스캔들을 우선순위에 따라 스트리밍 전송함으로써, 멀티미디어 콘텐츠 전체의 스트리밍을 효율적으로 수행할 수 있게 하는, 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치에 있어서, 스트리밍하고자 하는 멀티미디어 콘텐츠를 분석하여 객체 우선순위 정보 및 정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성하기 위한 콘텐츠 정보 분석 수단; 및 상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여 현재 스트리밍 에 관련된 객체들에 대해서만 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하고, 스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 따라 상기 스트리밍 관리 테이블을 갱신하면서 상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍하기 위한 동적 스트리밍 관리 수단을 포함한다.
한편, 본 발명은, 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법에 있어서, 스트리밍하고자 하는 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림 및 BIFS 스트림을 해석하여 객체 우선순위 정보를 생성/관리하는 객체 우선순위 정보 분석 단계; 상기 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림, BIFS 스트림, 및 정지영상 스캔정보를 이용하여 정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성/관리하는 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석 단계; 상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여, 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하는 스트리밍 관리 테이블 생성 단계; 및 스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 따라 상기 스트리밍 관리 테이블을 갱신하면서 상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍하는 동적 스트리밍 관리 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 MPEG-4 콘텐츠를 네트워크를 통해 스트리밍 서비스할 때보다 효율적으로 스트리밍(Streaming)하기 위해 필요한 기술로서, 네트워크의 상태에 적응적으로 전송이 가능하게 할 수 있는 기술로 종래의 비디오와 오디오 중심의 스트리밍 기술에 더하여 정지영상 객체를 효과적으로 전송하는데 적용할 수 있다
MPEG-4의 콘텐츠는 장면 구성 정보(BIFS)에 의해 재생된다. 즉, 장면 구성 정보를 알면 임의의 시점의 재생되는 화면과 소리를 알 수가 있다. MPEG-4 콘텐츠의 장면 구성 정보는 BIFS 스트림(Stream)으로 기록되어 있으며, BIFS 스트림은 AU(Access Unit)으로 구성되어 있다. 한 개의 액세스 유닛(AU)에는 BIFS 명령어(Command)가 한 개만 포함되어 있다. 액세스 유닛(AU)의 특징은 시간정보를 갖고 있는데, BIFS 액세스 유닛(AU)의 경우, CTS(Composition Time Stamp)의 정보를 갖게 되어 있다. 각 BIFS 액세스 유닛(AU)의 CTS를 기반으로 시간상의 장면 구성 정보, 타임 라인(Time line)을 구할 수 있다.
MPEG 콘텐츠에서 비율을 많이 차지하는 데이터를 순서적으로 나열하면, 비디오 객체, 오디오 객체, 정지영상 객체 순이다. 비디오와 오디오 객체는 기존의 스트리밍 방법이 많이 개발되어 있으므로, 여러 방법 중 하나를 활용하면 될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 장치 및 그 방법에 대한 일실시예 설명도이다.
MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 장치(100)는 MPEG-4 콘텐츠 정보 분석부(110)와 동적 스트리밍 관리부(120)를 포함하여 이루어지며, 여기서, MPEG-4 콘텐츠 정보 분석부(110)는 객체 우선순위 정보 분석기(111)와 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석기 (112)로 구성된다.
먼저, MPEG-4 콘텐츠 정보 분석부(110)가 스트리밍을 위해 MPEG-4 콘텐츠 정보를 분석한다. 이러한 MPEG-4 콘텐츠 정보 분석 과정은 2가지의 과정으로 구성되는데, 이는 객체 우선순위 정보 분석 과정과 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석 과정이다.
MPEG-4 콘텐츠 정보 분석부(110)에서의 MPEG-4 콘텐츠 정보 분석 과정은 스트리밍 전에 필요로 하는 과정으로서, 반드시 스트리밍 전에 수행되어야 하며, 한번만 수행되면 된다. 이 과정에서는 2가지의 정보가 생성되고, 이 정보가 MPEG-4 스트리밍 서버(120)의 동적 스트리밍 관리부(120)로 전달된다.
본 발명에 따른 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 서버(100)는 통상적인 스트리밍 서버와는 달리, 동적으로 스트리밍을 관리하는 동적스트리밍 관리부(120)가 포함되어 있다. 한편, MPEG-4 스트리밍 단말(클라이언트)(200)은 MPEG-4 콘텐츠 스트리밍 서버(100)로부터 스트리밍 서비스(103)를 제공받으며, 네트워크 상태와 클라이언트 상황 정보(104)를 스트리밍 서버에 보내고, 스트리밍 서버는 이 정보를 동적 스트리밍 관리부(120)에 전달하여 그때 그때 상황에 맞게 MPEG-4 콘텐츠의 각 객체의 스트리밍을 제어 처리한다.
< 1. 객체 우선순위 결정 과정>
먼저, 객체 우선순위 정보 분석기(111)에서의 객체 우선순위 정보 분석 과정을 설명하면, 다음과 같다.
객체 우선순위 결정은 도 2에 있는 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블을 생성하는 과정으로, 도 7은 그 처리 과정에 대한 흐름도이다.
MPEG-4 콘텐츠에서 스트리밍에 영향을 미치는 객체는 비디오 객체, 오디오 객체, 정지영상 객체 3종류이며, 이들 객체의 정보는 객체 기술자(OD)에 기술되어 있으며 이들 객체 기술자는 객체 기술자 스트림(Object Descriptor Stream)에 속해 있다.
객체 기술자는 객체를 구성하고 있는 기본스트림(ES: Elementary Stream)의 기술자를 포함 하고 있다.
통상적으로 객체 기술자에 한 개의 기본스트림(ES) 기술자만 있으나, 스케일러블 객체처럼 다수의 기본스트림(ES)기술자가 포함된 경우도 있다. 이는 스케일러블 객체는 베이스레이어(Base Layer) ES와 복수의 인핸스 레이어(Enhance Layer) ES들로 구성이 가능하기 때문이다.
ES 기술자에는 "StreamPriority" 필드가 존재한다. 통상 이 값은 저작 과정에서 저작자가 생각하는 객체의 우선순위를 할당하게 되어 있다. 그러나 이 값은, 네트워크 전송대역이 충분하여 콘텐츠를 전송하는데 문제가 없을 경우를 고려해서 할당된 값으로 실제 이 값을 바로 스트리밍에 적용하기에는 문제가 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블에 대한 일실시예 설명도이고, 도 7 은 본 발명에 따른 MPEG-4콘텐츠 정보 객체 우선순위 정보 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도이며, 도 8a 는 본 발명에 따른 도 7의 OD 스트림 분석 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도이고, 도 8b 는 본 발명에 따른 도 7의 BIFS 스트림 분석 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도이다. 이들을 함께 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같은 우선순위 할당 테이블을 생성하는 방법에 대해 설명한다. 먼저 MPEG-4 파일을 연다(710). 먼저 객체 기술자(OD) 스트림을 분석한다(720, 도 8a). 이 과정에서 도 2의 할당 테이블의 3번째 열까지는 객체종류(1번째 열), OD_ID(2번째 열), ES_ID(3번째 열) 값이 기록된다. 그리고 ES 기술자에 있는 "StreamPriority" 값은 6번째 열(초기 우선순위)에 기록된다.
다음은, BIFS 스트림을 분석하는 과정을 수행한다(730, 도 8b). 이 과정에서 도 2의 할당 테이블에는 시작시간(4번째 열)과 종료시간(5번째 열)이 기록된다. BIFS 스트림은 BIFS 액세스 유닛(AU)단위로 기록되어 있으며, BIFS 액세스 유닛(AU)에는 하나의 BIFS 명령어가 포함되어 있다.
삭제
먼저, 객체(OD) 스트림 분석과정(720, 도 8a)을 설명하면, 다음과 같다. 분석과정은 객체 기술자 단위로 수행되며, 객체 기술자 개수(객체의 개수), 즉 N 만큼 수행된다.
객체의 개수를 N으로 하고, i=0, j=0으로 초기화한 후(801), OD_ID 업데이트 과정(803), 객체 종류 업데이트 과정(804), ES_D 개수(즉, ES 기술자 개수로, M으로 표시됨)를 구하는 과정을 i=N(802 참조)이 될 때까지("802"의 i<N인 경우는 아직은 분석할 객체기술자가 있다는 의미) i를 하나씩 증가시켜 가면서(807) 반복 수행한다. 여기서, i는 객체 개수만큼 반복 수행하기 위한 제어 변수를 나타낸다.
그리고 ES_ID 업데이트 과정(808), 우선순위 업데이트 과정(809)을 j=M(806 참조)이 될 때까지 j를 하나씩 증가시켜 가면서(810) 반복 수행한다. 여기서, j는 하나의 객체 기술자 내에 포함된 ES 객체 기술자 개수만큼 반복 수행하기 위한 제어 변수를 나타내며, "806"에서 j<M인 경우는 분석해야할 ES기술자가 아직 있다는 의미를 나타낸다.
이하, BIFS 스트림 분석 과정(730, 도 8b)을 설명하면, 다음과 같다.
BIFS 스트림 분석은 객체 단위로 수행되며, 즉 OD_ID 별로 진행되며, 전체 객체 수만큼 반복 수행된다. 먼저, 반복 수행 제어 과정에 대해 설명하면, 제어변수 i=0, N을 전체 객체 수(OD 개수)로 할당한다(821). 하나의 OD_ID에 대해 분석이 완료되면 제어변수 i값을 1 증가시키고(826), 더 분석해야 할 OD_ID 가 있는지(i<N 인지)를 판단하고(822), 더 수행할 필요가 없으면(i=N 이면) 종료한다.
반면에, N과 i를 비교하여(822) i〈 N이면(즉, 더 분석해야 할 OD_ID 가 있으면), BIFS명령어 중 I번째 OD_ID의 BIFS 노드 삽입(Node Insertion) 명령만 검색한다(823). 비디오와 오디오, 정지영상 객체만을 검색하면 되므로 노드타입(Nodetype)이 동영상 텍스쳐(MovieTexture), 오디오 클립(AudioClip), 정지영상 텍스쳐(ImageTexture)만 검색한다.
그리고 동영상 텍스쳐(MovieTexture)와 오디오 클립(AudioClip) 노드에는 시작시간(StartTime)과 듀레이션(Duration) 필드가 있으므로 이들 값을 이용하여, MPEG표준에서 정의한 계산법에 의해 시작시간과 종료시간을 계산하여(824) 우선순위 할당 테이블에 기록한다(업데이트 한다)(825).
정지영상 텍스쳐(ImageTexture)의 경우 이 노드가 속한 BIFS 액세스 유닛(AU)의 CTS(Composition Time Stamp)를 시작시간으로 기록하고 종료시간은 -1로 기록한다. 종료시간이 -1이라는 의미는 콘텐츠 재생이 끝날 때까지를 의미한다.
상기의 과정("823" 내지 "825")은 i = N이 될 때까지(822) i를 하나씩 증가시켜 가면서(826), 반복적으로 수행한다. 이러한 과정을 통하여 시작시간과 종료시간은 업데이트된다.
그 다음에는, 변경된 초기 우선순위를 결정해야 한다(740). 변경된 초기 우선순위란 콘텐츠 스트리밍이 시작될 때를 고려하여 우선순위를 다소 조정하는 과정이다(740). 이 때 조정하는 규칙은 다음과 같다.
첫째, 시작 시간이 0인 객체의 우선순위가 높다.
둘째, 시작 시간이 같은 경우 초기 우선순위가 높은 것을 우선으로 한다.
셋째, 시작시간 0인 정지영상(Image) 객체는 비디오(Video)와 오디오(Audio)의 인핸스 레이어(Enhance Layer) ES보다 우선순위가 높은 것으로 한다.
상기와 같은 규칙에 대해 좀 더 설명하면, 스트리밍 서비스 시작 시점에서 시작 시간부터 사용되는 객체가 사용되지 않는 객체보다 전송에서 우선되어야하는 것을 의미하고, 시작 시간이 같은 경우 저작자의 의도를 그대로 반영하여 저작자가 지정한 초기 우선순위를 그대로 유지하고, 그리고 인핸스 레이어(Enhance Layer)보다는 정지영상(Image) 객체를 더 중요시하여 전송한다는 의미이다.
< 2. 정지영상 객체 스케쥴 정보 생성 과정>
도 3 은 본 발명에 따른 정지영상 객체 스케쥴 정보에 대한 일실시예 설명도 이다.
다음 과정은 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석기(112)에서 정지영상의 시간상의 스케쥴 정보를 생성하는 과정이다. 정지영상 객체 스케쥴 정보의 예가 도 3에 도시되어 있다.
정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성하는 과정은 BIFS 스트림에서 정지영상 텍스쳐(ImageTexture)를 포함하고 있는 액세스 유닛(AU)을 검색하고, 그 중 정지영상 텍스쳐(ImageTexture)를 삽입(Insertion) 또는 대체(Replace)하는 경우에만 액세스 유닛(AU)의 CTS값을 가져와서, 시간축 상의 해당 위치에 정지영상 텍스쳐(ImageTexture)에 연결된 정지영상(Image)객체의 OD_ID를 표기하는 것이다.
동일한 정지영상(Image)이 여러 번 사용될 수도 있다. 이 경우 시간축상에 여러 번 존재하게 된다. 이러한 영상은 스트리밍 서비스에서 다른 영상보다 중요한 영상으로 우선적으로 전송되는 것이 바람직하다.
그리고 정지영상(Image)객체는 JPEG인데, 일반적으로 베이스라인(Baseline) 부호화 방식으로 저장되어 있다. 이를 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식으로 변환한다면, 정지영상(Image) 객체도 스케일러블 객체처럼 취급할 수 있다. 즉 정지영상(Image) 객체의 DC 값만으로 구성된 스캔을 비디오의 베이스레이어(Baselayer)에 대응시키고 AC 값들의 스캔을 인핸스 레이어(EnhanceLayer)로 대응시키는 것이다.
프로그레시브(Progressive) 부호화 방식으로 변경된 정지영상(Image) 객체의 DC값을 최우선적으로 보내고, 네트워크의 전송 대역에 여유가 있을 경우에만 AC 값 들의 스캔을 보내면 보다 효과적으로 스트리밍 서비스가 가능하다. 최악의 경우 정지영상(Image)의 DC 값들은 전달되므로, 이는 영상의 1/64 축소 영상에 해당하게 되며, 사용자에게 어떠한 영상인지 약간의 정보제공이 가능하다.
도 4 는 JPEG 베이스라인 부호화 방식과 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식에 대한 파일구조 비교설명도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, JPEG 영상의 베이스라인(Baseline) 부호화 방식과 변경된 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식의 구조를 나타낸다. 변환 과정은 매우 간단하다.
통상적으로 베이스라인(Basleine) 부호화 방식은 영상전체가 하나의 스캔으로 구성되어 있는데, 이를 DCT 밴드(지그재그스캔(zigzagscan)의 인덱스에 해당) 별로 모아서 여러 개의 스캔으로 나눠주는 것이다. 2개의 스캔으로 나누는 과정을 설명하면, 먼저 각 블록의 DC 값들만을 모아서 스캔을 구성하고, 나머지 DCT계수들을 모아서 두 번째 스캔을 구성하는 것이다.
도 5 는 본 발명에 따른 정지영상 객체 스케쥴 정보 테이블에 대한 일실시예 설명도로서, 정지영상 객체 스케쥴 정보 생성 과정의 결과인 정지영상 객체 스케쥴 정보 테이블을 나타낸다.
정지영상 객체 스케쥴 정보 테이블의 '열'의 의미에 대해 좀 더 설명하면, 도 3의 시간축상의 스케쥴정보로부터 1번째 열부터 3번째 열까지 값을 기록한다.
이 때, 중복해서 사용되는 정지영상 객체는 한번만 기록하고, 반복 사용되는 회수를 4번째 열(사용회수)에 기록한다. 5번째 '변경 후 스캔개수'는 베이스라인(Baseline) 부호화 방식인 경우 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식으로 변환될 때 생성된 스캔의 개수이다.
통상적으로 영상의 가로 세로 크기가 커질수록 데이터가 증가하므로 스캔의 수를 늘리는 것이 좋다. 스캔의 개수가 영상 크기에 비례하도록 유지된다면, 스트리밍 네트워크에 따라 임의의 값을 사용할 수 있다.
< 3. 동적 스트리밍 처리 과정>
앞에서 설명한 객체 우선순위 결정 과정과 정지영상 객체 스케쥴 정보 생성 과정은 스트리밍을 위한 준비 과정이고, 실제로 스트리밍에 해당하는 과정은 지금부터 설명할 동적 스트리밍 처리 과정이다.
스트리밍 과정 중에 네트워크 상태와 클라이언트의 상태가 시시각각으로 변화하므로 이 변화하는 상황에 따라 스트리밍을 조정해야 할 필요가 있다. 이 기능을 담당하는 부분이 동적 스트리밍 관리부(120)이다.
도 6a 및 도 6b 는 본 발명에 따른 스트리밍 관리 테이블에 대한 일실시예 설명도이다.
동적스트리밍 관리부(120)는 객체 우선순위 결정 과정(과정 1)과 정지영상 객체 스케쥴 정보 생성 과정(과정 2)에서 생성된 객체 우선순위 할당 테이블(도 2)과 정지영상 객체 스케쥴 정보 테이블(도 5)을 사용하여 도 6a 및 도 6b의 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하면서 스트리밍을 관리한다. 스트리밍 관리 테이블은 Δt 마다 갱신된다.
스트리밍 관리 테이블에는 현재 스트리밍에 관련된 객체만 기록된다. 테이블 의 1번째 열부터 3번째 열(객체종류, OD_ID, ES_ID)까지 값들이 채워진다. 여기서, 상태는 현재 또는 바로 직전 일정시간(N*Δt)동안 해당 스트림의 데이터가 클라이언트에게 잘 도착하고 있는지를 의미한다.
클라이언트는 매 (N*Δt)마다 스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 대한 보고 메시지(104)를 서버(100)에게 보낸다. 이 값의 의미는 "Yes"는 잘 도착하고 있는 상태, "No"는 잘 도착하고 있지 않은 상태를 의미한다.
동적 스트리밍 처리에서 가장 중요한 역할을 하는 값이 스트리밍 관리 테이블의 5번째 열인 동적 우선순위이다. 이 값은 정지영상(Image) 객체의 전송과 매우 밀접한 관계가 있다. 해당 객체의 변경된 초기 우선순위가 유지된 채로 테이블에 기록된다.
정지영상(Image)이 처음 스트리밍 관리 테이블에 등록되면 비디오객체의 베이스레이어(Baselayer)의 상태가 Yes이고, 예측 상태가 Yes일 경우는 비디오의 베이스레이어(Baselayer)가 문제없이 전송되는 경우이므로 정지영상(Image)을 전송할 여력이 있는 상태일 확률이 높다. 정지영상(Image) 객체의 DC 스캔데이터는 중요한 데이터이므로 DC 스캔데이터가 전송될 때까지 정지영상(Image) 객체의 우선순위를 비디오 객체의 베이스레이어(Baselayer) 바로 다음으로 강제 할당한다.
DC 스캔데이터가 모두 전송되고 클라이언트 단말(200)에서 수신완료 신호를 받으면 정지영상(Image) 객체의 우선순위를 현재 스트리밍 관리 테이블(도 6a 및 도 6b)에 등록된 객체들과 초기 변경된 초기 우선순위 관계가 유지되도록 하는 최소값으로 할당한다.
그리고 정지영상(Image)의 다음 상태는 비디오 또는 오디오의 인핸스 레이어(EnhanceLayer)의 ES의 다음 상태가 Yes 일 경우에만 Yes로 하고, 그 외의 경우에는 No로 한다. 이는 정지영상(Image)의 인핸스 레이어(EnhanceLayer)에 해당하는 스캔 데이터는 비디오와 오디오의 인핸스 레이어(EnhanceLayer) ES 데이터보다 스트리밍 서비스 사용자에게 중요하지 않기 때문이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, MPEG-4컨텐츠가 복잡해지고 분량이 복잡해질 경우, 컨텐츠에 포함된 정지영상 객체의 데이터량이 스트리밍에 부담이 되고 이를 기존의 서비스 방법으로는 효과적으로 처리할 수 없는 종래의 문제를 해결함으로써, 효과적인 서비스를 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명은, 정지영상 객체를 사용되는 시간에 보내며, 또한 그냥 보내는 것이 아니라 JPEG의 프로그레시브(Progressive) 부호화 방식을 사용하여 DC 데이터를 먼저 보내고, 네트워크 여력이 있을 경우 나머지 DCT(Discrete Cosine Transform) 데이터를 보냄으로써, MPEG-4 콘텐츠에서 가장 중요한 비디오와 오디오 객체의 스트리밍 영향을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명은, 스트리밍 클라이언트 사용자로 하여금 비디오와 오디오객체의 끊김 현상이 최소화되면서 컨텐츠에 포함된 JPEG 영상의 최소한의 내용을 보장받을 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치에 있어서,
    스트리밍하고자 하는 멀티미디어 콘텐츠를 분석하여 객체 우선순위 정보 및 정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성하기 위한 콘텐츠 정보 분석 수단; 및
    상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여 현재 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하고, 스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 따라 상기 스트리밍 관리 테이블을 갱신하면서 상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍하기 위한 동적 스트리밍 관리 수단
    을 포함하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 정보 분석 수단은,
    상기 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림 및 BIFS 스트림의 해석을 통하여 획득한 객체의 종류, 객체기술자 식별정보(OD_ID), 기본스트림 식별정보 (ES_ID), 초기 우선순위, 스트리밍 시작시간/종료시간을 이용하여 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블을 생성한 후, 상기 시작시간/초기우선순위/객체의 종류를 고려하여 우선순위를 재조정하기 위한 객체 우선순위 정보 분석 수단; 및
    상기 BIFS 스트림 및 상기 객체기술자(OD) 스트림의 해석을 통해서 획득한 정지영상 객체의 OD_ID, ES_ID, 최초 사용시간, 사용횟수, 및 프로그레시브 부호화방식을 통하여 구한 정지영상 객체마다 스캔 개수를 이용하여, 정지영상 객체 스케쥴정보 테이블을 생성하기 위한 정지영상객체 스케쥴정보 분석 수단
    을 포함하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정지영상객체 스케쥴정보 분석 수단에서의 OD_ID 획득 과정은,
    상기 BIFS 스트림에서 정지영상 텍스쳐를 포함하고 있는 액세스 유닛(AU)을 검색하여 정지영상 텍스쳐를 삽입/대체하는 경우에만 해당 액세스 유닛(AU)의 CTS(Composition Time Stamp)값을 가져와서 시간축 상의 해당 위치에 정지영상 텍스쳐에 연결된 정지영상 객체의 OD_ID를 읽어 OD_ID를 획득하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 객체 우선순위 정보 분석 수단에서의 우선순위 재조정 과정은,
    스트리밍 시작 시점에서 시작 시간부터 사용되는 객체가 시작 시간에는 사용되지 않는 객체보다 우선순위가 높고, 시작 시간이 같은 경우에는 초기 우선순위를 유지하며, 정지영상 객체는 비디오/오디오의 인핸스 레이어 기본스트림(ES)보다는 우선순위가 높게 정하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동적 스트리밍 관리 수단에서의 스트리밍 관리 테이블은,
    상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여 현재 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만, 객체 종류, OD_ID, ES_ID, 도착상태, 동적 우선순위, 다음도착 예상상태를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스트리밍 관리 테이블에서의 동적 우선순위는,
    정지영상 객체의 DC 스캔 데이터가 모두 전송될 때까지 정지영상 객체의 우선순위를 비디오 객체의 베이스레이어 다음의 순위로 할당하고, 상기 정지영상에 대한 DC 스캔 데이터가 모두 전송되면 동적 우선순위를 최하위로 갱신하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 장치.
  7. 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법에 있어서,
    스트리밍하고자 하는 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림 및 BIFS 스트림을 해석하여 객체 우선순위 정보를 생성/관리하는 객체 우선순위 정보 분석 단계;
    상기 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림, BIFS 스트림, 및 정지영상 스캔정보를 이용하여 정지영상 객체 스케쥴 정보를 생성/관리하는 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석 단계;
    상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여, 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만 스트리밍 관리 테이블을 동적으로 생성하는 스트리밍 관리 테이블 생성 단계; 및
    스트리밍되고 있는 객체의 도착여부에 따라 상기 스트리밍 관리 테이블을 갱신하면서 상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍하는 동적 스트리밍 관리 단계
    를 포함하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 객체 우선순위 정보 분석 단계는,
    상기 멀티미디어 콘텐츠의 객체기술자(OD) 스트림을 해석하여 객체의 종류, 객체기술자 식별정보(OD_ID), 기본스트림 식별정보(ES_ID), 초기 우선순위를 기록하는 OD스트림 해석 단계;
    상기 BIFS 스트림을 해석하여 스트리밍 시작시간 및 종료시간을 기록하는 BIFS 스트림 해석 단계;
    상기 OD 해석 단계 및 상기 BIFS 스트림 해석 단계에서의 해석 결과를 이용하여 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블을 생성하는 테이블 생성 단계; 및
    시작시간, 초기우선순위, 및 객체의 종류를 고려하여 상기 객체 스트리밍 우선순위 할당 테이블 내의 우선순위를 재조정하는 우선순위 조정 단계
    를 포함하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정지영상 객체 스케쥴 정보 분석 단계는,
    상기 BIFS 스트림 및 상기 객체기술자(OD) 스트림의 해석을 통해서 획득한 정지영상 객체의 OD_ID, ES_ID, 최초 사용시간, 사용횟수, 및 프로그레시브 부호화방식을 통하여 구한 정지영상 객체마다의 스캔 개수를 이용하여, 정지영상 객체 스케쥴정보 테이블을 생성하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 우선순위 조정 단계는,
    스트리밍 시작 시점에서 시작 시간부터 사용되는 객체가 시작 시간에는 사용되지 않는 객체보다 우선순위가 높고, 시작 시간이 같은 경우에는 초기 우선순위를 유지하며, 정지영상 객체는 비디오/오디오의 인핸스 레이어 기본스트림(ES)보다는 우선순위가 높게 정하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트리밍 관리 테이블 생성 단계에서의 스트리밍 관리 테이블은,
    상기 객체 우선순위 정보 및 상기 정지영상 객체 스케쥴 정보를 이용하여 현재 스트리밍에 관련된 객체들에 대해서만, 객체 종류, OD_ID, ES_ID, 도착상태, 동적 우선순위, 다음도착 예상상태를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스트리밍 관리 테이블에서의 동적 우선순위는,
    정지영상 객체의 DC 스캔 데이터가 모두 전송될 때까지 정지영상 객체의 우선순위를 비디오 객체의 베이스레이어 다음의 순위로 할당하고, 상기 정지영상에 대한 DC 스캔 데이터가 모두 전송되면 동적 우선순위를 최하위로 갱신하는 것을 특징으로 하는 정지영상 스케쥴 정보를 이용한 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
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