KR100801002B1 - 무선 네트워크 상에서 멀티미디어 데이터를 전송/재생하는방법, 및 그 방법을 이용한 무선 기기 - Google Patents

무선 네트워크 상에서 멀티미디어 데이터를 전송/재생하는방법, 및 그 방법을 이용한 무선 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 네트워크상에서 효율적으로 대용량 멀티미디어 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 기기는, 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 기기 정보 판독부와, 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하고, 오디오 스트림을 처리할 수 있는 제2 기기를 선택하는 제어부와, 동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 스트림 생성부와, 상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 제2 기기에 전송하는 송수신부를 포함한다.
밀리미터 웨이브, 무선 네트워크, 무선 기기, 멀티미디어 데이터, PTS, DTS, PCR, STC

Description

무선 네트워크 상에서 멀티미디어 데이터를 전송/재생하는 방법, 및 그 방법을 이용한 무선 기기{Method for transferring/playing multimedia data on wireless network and wireless device thereof}
도 1은 IEEE 802.11 계열의 표준과 mmWave간에 주파수 대역을 비교하는 도면.
도 2는 종래의 무선 홈 네트워크에서 소스 기기와 싱크 기기 간에 멀티미디어 스트림을 전송하는 방식을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대용량 멀티미디어 전송 시스템의 개념도.
도 4는 무선 기기가 다른 무선 기기에 기기 정보를 전달하는 과정을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대용량 멀티미디어 전송 시스템의 개념도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 소스 기기가 스트림을 전송할 때 싱크를 맞추기 위하여 상기 스트림에 부가되는 정보를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 기기(100)의 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱크 기기(200)의 구성을 나타내는 도면.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 조정자(300)의 구성을 나타내는 도면.
(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)
100 : 소스 기기 110, 210, 310 : 제어부
130, 230, 330 : 버스 135, 235, 335 : 시스템 시간 클럭
140, 240, 340 : MAC 유닛 150, 250, 350 : PHY 유닛
152, 252, 352 : RF 유닛 153, 253, 353 : 안테나
160 : 시간 정보 기록부 170 : 미디어 저장부
180 : 스트림 생성부 190, 290, 390 : 버퍼
195 : 기기 정보 판독부 200 : 싱크 기기
260, 360 : 시간 정보 판독부 280, 380 : 미디어 재생부
285 : 출력부 300 : 네트워크 조정자
370 : 음향 재전송부 375 : 네트워크 관리부
381 : 영상 출력부 395 : 기기 정보 수집부
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 네트워크상 에서 효율적으로 대용량 멀티미디어 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
네트워크가 무선화 되어가고 있고 대용량의 멀티미디어 데이터 전송 요구의 증대로 인하여 무선 네트워크 환경에서의 효과적인 전송법에 대한 연구가 요구되고 있다. 더욱이, DVD(Digital Video Disk) 영상, HDTV(High Definition Television) 영상 등 고품질 비디오를 다양한 홈 디바이스 간에 무선으로 전송할 필요성이 높아지는 추세에 있다.
현재 IEEE 802.15.3c의 한 태스크 그룹(task group)에서는 무선 홈 네트워크에서 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술 표준을 추진 중에 있다. 소위, mmWave(Millimeter Wave)라고 불리는 이 표준은, 대용량 데이터 전송을 위하여 물리적인 파장의 길이가 밀리미터인 전파(즉, 30GHz 내지 300GHz의 주파수를 갖는 전파)를 이용한다. 종래에는 이러한 주파수대는 무허가 밴드(unlicensed band)로서 통신사업자용이나 전파 천문용, 또는 차량 충돌방지 등의 용도로 제한적으로 사용되어 왔다.
도 1은 IEEE 802.11 계열의 표준과 mmWave간에 주파수 대역을 비교하는 도면이다. IEEE 802.11b나 IEEE 802.11g는 반송파 주파수가 2.4GHz이며, 채널 대역폭은 20MHz 정도이다. 또한, IEEE 802.11a나 IEEE 802.11n은 반송파 주파수가 5GHz이며, 채널 대역폭은 마찬가지로 20MHz 정도이다. 이에 반하여, mmWave는 60GHz의 반송파 주파수를 사용하며, 대략 0.5 내지 2.5GHz의 채널 대역폭을 갖는다. 따라서, mmWave는 기존의 IEEE 802.11 계열의 표준에 비하여 훨씬 큰 반송파 주파수 및 채 널 대역폭을 가짐을 알 수 있다.
이와 같이, 밀리미터 단위의 파장을 갖는 고주파 신호(밀리미터 웨이브)를 이용하면, 수 기가 비트(Gbps) 단위의 매우 높은 전송률을 나타낼 수 있고, 안테나 크기를 1.5mm이하로 할 수 있어 안테나를 포함한 단일 칩을 구현할 수 있다. 또한, 공기 중 감쇠율(attenuation ratio)이 매우 높기 때문에 기기간에 간섭을 감소시킬 수 있는 장점도 있다.
반면에, 상기와 같은 높은 감쇠율로 인하여 통달 거리가 짧으며, 신호의 직진성이 높기 때문에 음영 지역(Non-Line-of-Sight) 환경에서는 통신이 제대로 이루어지기 어려운 문제가 있다. 이에, mmWave에서는 전자의 문제는 높은 이득을 갖는 배열 안테나(array antenna)를 이용함으로써, 후자의 문제는 빔 스티어링(beam steering) 방식을 사용함으로써 해결하고 있다.
최근에는, 가정, 사무실 내의 환경에서, 기존의 IEEE 802.11 계열의 수 기가 대역을 사용하여 압축(Compressed) 데이터를 전송 하는 기술에서 한걸음 나아가서, 수 십 기가 대역의 고주파 대역에서 이러한 밀리미터 웨이브를 이용하여 비압축(Uncompressed) 데이터를 전송하는 방식이 도입되고 있다.
비압축 AV 데이터는 압축되지 않은 대용량의 데이터이므로, 수 십 기가 대역의 고주파 대역에서만 전송 가능하며, 압축 데이터에 비하여 패킷 손실(Packet Loss)가 있더라도 상대적으로 디스플레이에 있어 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서, ARQ(Automatic Repeat Request)나 재전송(Retry)을 수행하지 않아도 무방하다.
도 2는 종래의 무선 홈 네트워크에서 소스 기기(source device; 21)와 싱크 기기(sink device; 22) 간에 멀티미디어 스트림을 전송하는 방식을 보여주는 도면이다. 도 1에서, 소스 기기(21)는 싱크 기기(22)에 다중화된 오디오 및 비디오 스트림(이하 AV 스트림이라고 함)을 전송한다. 소스 기기(21)는 셋톱 박스, DVD 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player) 등 멀티미디어 소스로부터 AV 스트림을 생성하여 무선으로 전송할 수 있는 기기를 의미하고, 싱크 기기(22)는 빔 프로젝터(beam projector), TV, 모니터, AV 리시버 등 상기 AV 스트림을 수신 받아, 사용자가 시각 또는 청각에 의하여 인지할 수 있는 형태로 출력하는 기기를 의미한다. 여기서, 소스 기기(21) 및 싱크 기기(22)는 공히 무선 네트워크 인터페이스를 구비하며, 무선 네트워크 관점에서 소스 기기는 송신 기기로, 싱크 기기는 수신 기기로 동작한다.
비압축 비디오 데이터(예를 들어, 화소를 구성하는 RGB나 YUV 성분을 디지털 값으로 표시한 데이터)와 같은 대용량 멀티미디어의 전송을 위하여는 넓은 대역폭이 요구된다. 그런데, 만약 싱크 기기(22)가 비디오 스트림만을 처리할 수 있거나 오디오 스트림만을 처리할 수 있음에도, 소스 기기(21)가 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 모두 포함하는 AV 스트림을 전송한다면, 상기 대역폭의 낭비하는 결과가 된다. 따라서, 소스 기기(21)는 싱크 기기의 가용 능력(capability)에 따라 적응적으로(adaptively) 비디오 스트림, 오디오 스트림, 또는 AV 스트림을 전송할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수십 GHz 대역의 고주파 무선 통신 에서, 다양한 싱크 기기에 대용량 멀티미디어 데이터를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 기기는, 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 기기 정보 판독부; 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하고, 오디오 스트림을 처리할 수 있는 제2 기기를 선택하는 제어부; 동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 스트림 생성부; 및 상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 제2 기기에 전송하는 송수신부를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 기기는, 무선 네트워크에 포함된 기기들에 가용 능력 정보를 제공하는 기기 정보 저장부; 상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 하나의 스트림을 수신하는 송수신부; 상기 수신된 스트림에 포함된 시간 정보를 판독하는 시간 정보 판독부; 및 상기 판독된 시간 정보가 나타내는 시간에, 상기 수신된 스트림에 포함된 비디오 또는 오디오를 재생하는 미디어 재생부를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 기기는, 무선 네트워크에 포함된 기기들로부터 가용 능력 정보를 수집하는 기기 정보 수집부; 상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 수신하는 송수신부; 상기 수신된 AV 스트림을 역다중화하여 비디오 스트림 및 오디오 스트림으로 분리하고 상기 분리된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 각각을 재생하는 미디어 재생부; 상기 재생된 비디오 스트림을 사용자에게 출력하는 영상 출력부; 및 상기 재생된 오디오 스트림을 케이블을 통하여 재전송하는 음향 재전송부를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 전송 방법은, 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 단계; 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하는 단계; 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 오디오 스트림을 처리할 수 있는 제2 기기를 선택하는 단계; 동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 단계; 및 상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 제2 기기에 전송하는 단계를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 전송 방법은, 무선 네트워크에 포함된 기기들에 가용 능력 정보를 제공하는 단계; 상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 하나의 스트림을 수신하는 단계; 상기 수신된 스트림에 포함된 시간 정보를 판독하는 단계; 및 상기 판독된 시간 정보가 나타내는 시간에, 상기 수신된 스트림에 포함된 비디오 또는 오디오를 재생하는 단계를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 전송 방법은, 무선 네트워크에 포함된 기기들로부터 가용 능력 정보를 수집하는 단계; 상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 수신하는 단계; 상기 수신된 AV 스트림을 역다중화하여 비디오 스트림 및 오디오 스트림으로 분리하고 상기 분리된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 각각을 재생하는 단계; 상기 재생된 비디오 스트림을 사용자에게 출력하는 단계; 및 상기 재생된 오디오 스트림을 케이블을 통하여 재전송하는 단계를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대용량 멀티미디어 전송 시스템의 개념도이다.
소스 기기(100)는 싱크 기기의 가용 능력에 따라서 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 싱크 기기에 선택적으로 전송한다. 싱크 기기 1(200a)이 모니터, 빔 프로젝터, PDP(Plasma Display Panel) 등 비디오 스트림만을 처리할 수 있는 기기라면, 소스 기기(100)는 싱크 기기 1(200a)에 비디오 스트림만을 전송한다. 또한, 싱크 기기 2(200b)가 AV 리시버, MP3 디코더 등과 같이 오디오 스트림만을 처리할 수 있는 기기라면, 소스 기기(100)는 싱크 기기 2(200b)에 오디오 스트림을 전송한다.
이 경우, 동일한 컨텐츠를 이루는 비디오 스트림과 오디오 스트림을 제대로 재생하기 위해서는 양자간의 동기화(synchronization)가 필요한 데, 이러한 동기화를 해결하는 방법은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
이와 같이, 소스 기기가 전송할 스트림의 종류를 선택하기 위해서는 싱크 기기의 가용 능력을 알아야 한다. 소스 기기와 싱크 기기는 무선 네트워크를 구성하는 무선 기기이므로, 각각의 기기가 무선 네트워크에 참여할 때 자신의 가용 능력을 다른 무선 기기들에게 알리게 된다.
도 4에서 도시하는 바와 같이, 기기 1(41) 및 기기 2(42)로 이루어진 무선 네트워크(40)가 존재할 때, 기기 3(43)이 무선 네트워크(40)에 참여하는 경우에는 기기 3(43)은 다른 기기들(41, 42)에 자신의 가용 능력 정보를 통지한다. 이러한 가용 능력 정보의 통지는, 무선 네트워크(40)가 억세스 포인트(access point) 중심의 인프라스트럭쳐(infrastructure) 네트워크 구조(예: IEEE 802.11 계열 표준)이거나, PNC(Piconet Coordinator) 중심의 애드 혹(Ad hoc) 네트워크 구조(예: IEEE 802.15.3 표준)이거나 상관 없다. 아무튼, 기기 3(43)이 무선 네트워크(40)에 참여하게 되면, 다른 기기들(41, 42)에게 직접적으로 또는 매개 장치를 통하여 간접적으로 가용 능력 정보를 전송한다.
상기 가용 능력 정보에는 기기 3(43)의 기기 모델 명, 제조자 정보, 지원되는 통신 방식(변조 방식, 전송률 등), 처리 가능한 비디오 스트림 포맷, 처리 가능한 오디오 스트림 포맷 등 다양한 정보들이 포함될 수 있다. 소스 기기는 상기 가용 능력 정보를 통하여 싱크 기기가 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 처리할 수 있는지를 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대용량 멀티미디어 전송 시스템의 개념도이다.
도 5에서 네트워크 조정자(coordinator; 300)는 TV와 같이 오디오 및 비디오를 모두 처리할 수 있으며, IEEE 802.15.3의 PNC와 마찬가지로 네트워크를 시작, 유지, 종료 및 관리를 하는 기기이다. 유선 기기(wired device; 250)는 네트워크 조정자(300)의 외부 단자와 케이블로 연결되어 네트워크 조정자(300)로부터 제공된 음향을 사용자에게 출력한다. 유선 기기(250)는 스피커 또는, 앰프 및 스피커의 조합일 수 있다. 싱크 기기(200)는 음향만을 담당하는 기기로서 소스 기기(100)로부터 오디오 스트림만을 수신한다. 사용자는 싱크 기기(200) 및 유선 기기(250)의 두 가지 중에서 하나를 선택하여 음향을 출력하도록 할 수 있다.
네트워크 조정자(300)는 적어도 하나 이상의 소스 기기(100)와, 적어도 하나 이상의 싱크 기기(200)를 포함하는 네트워크 구성(association 등의 과정) 당시 각 기기의 가용 능력(capability) 정보를 제공받는다. 네트워크 조정자(300)는 제공된 가용 능력 정보를 네트워크를 구성하는 다른 소스 기기(100) 및 싱크 기기(200)에 전달한다. 소스 기기(100)는 멀티미디어 전송시, 수신 기기가 싱크 기기(200)인 경우에는 비디오 스트림 또는 오디오 스트림만을 선택적으로 전송하고 수신 기기가 네트워크 조정자(300)인 경우에는 AV 스트림을 전송한다. 이 때, 소스 기기(100)는 상기 수신 기기의 가용 능력이 고속 전송 데이터를 처리하지 못하는 경우, 압축된 비디오 스트림 또는 압축된 오디오 스트림을 전송할 수도 있다.
본 발명에 따른 소스 기기는 도 3 및 도 5와 같이 수신 기기의 가용 능력에 따라서, 비디오 스트림, 오디오 스트림 또는 AV 스트림을 선택적으로 전송한다. 그런데, 동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 각각 다른 수신 기기가 담당할 경우 비디오-오디오 간의 싱크를 맞추는 작업이 반드시 필요하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 소스 기기가 스트림을 전송할 때 싱크를 맞추기 위하여 상기 스트림에 부가되는 정보를 보여준다.
비디오 스트림은 단독으로 복호화가 가능한 I 프레임(intra-coded frame)과, 자신보다도 시간적으로 이전의 I 프레임이나 P 프레임(Predictive coded frame)으로부터 복호화 가능한 P 프레임과, 시간적으로 전후에 존재하는 I 프레임 또는 P 프레임으로부터 복호화 가능한 B(Bi-directionally Predictive coded frame) 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이, 비디오 스트림은 이러한 프레임들을 소정의 순서로 배치하고, 재생시에는 이러한 프레임들이 각 프레임의 특성에 따라 복호화되고(decoded) 소정의 순서로 표시된다(Presented). 비디오 스트림은 도 6에 표시되는 바와 같이, 한 프레임마다 각각의 프레임이 복호화되는 타이밍을 나타내는 DTS(Decoding Time Stamp)와, 재생되는 타이밍을 나타내는 PTS(Presentation Time Stamp)가 설정된다.
DTS, 및 PTS의 타이밍은, 소스 기기에 설치된 STC(System Time Clock)에 의하여 발생된 기준 시각에 대응한다. STC는 실제로는 26시간 정도로 순환하는 카운터 값이고, NTSC(National Television Standards Committee)방식의 화상 데이터를 기록한 경우, 프레임 간의 카운터 값의 차이가 3003(PAL(Phase Alternating Line) 방식의 경우 3600)이다.
이에 따라 도 6과 같이, 최초 프레임의 헤더에 DTS(n)(STC의 카운터 값이 n)가 설정되면, 다음 DTS는 n＋3003으로 되고, 이후 연속적에 복호화되는 타이밍으로서 DTS가, n＋6006, n＋9009, n＋12012, n＋15015으로 설정되어 있다.
한편, PTS는 DTS에 근거하여 설정되는데 프레임의 종류에 따라 그 설정이 달라질 수 있다. 예를 들면, I 프레임과 P 프레임의 주기가 ３ 프레임인 경우(I 프레임, 또는, P 프레임의 사이에 연속적으로 삽입된 B 프레임이 두 개로서 I 프레임이나 P 프레임이 세 프레임마다 나타나는 경우), I 프레임이나 P 프레임에 있어서 PTS는, DTS에 대하여 세 프레임 부분의 값이 가산된 값으로 된다.
이하의 설명에 있어서는, DTS와 PTS를 모두 사용한 경우에 관하여 설명한 것으로 하지만, 실제로 B 프레임에 있어서는, DTS와 PTS가 동일하게 나타나므로 PTS만이 스트림에 기록될 수 있다. 또한, 스트림에서 B 프레임이 존재하지 않는 경우, I 프레임은 단독으로의 복호화가 가능하고, P 프레임이 복호화될 때 필요한 I 프레임 또는 P 프레임은 이미 존재하기 때문에 이 경우에도 PTS만이 스트림에 기록될 수 있다.
한편, 스트림에는 기준 시각인 STC와 스트림 데이터의 대응 관계를 나타내는 정보로서, PCR(Program Clock Reference)이 기록된다. 즉, DTS와 PTS는 소스 기기의 STC의 값이므로, 싱크 기기에서의 STC와 일치하지 않기 때문에, 스트림 데이터의 프레임에 대하여 부정기적인 간격으로 소스 기기 측의 STC를 보정하기 위하여 PCR이 기록되는 것이다.
예를 들어, 도 6에 있어서, PCR이 왼쪽에서 3번째와 5번째의 프레임에 기록되어 있기 때문에(각각 PCRx, PCRx+1), 각각의 프레임이 처리될 때, 싱크 기기는 이 정보를 판독하여 왼쪽에서 3번째의 프레임을 처리한 시각이 시각 t1인 것을 인식하고 그 시점에서 자신의 STC를 보정한다. 또, 싱크 기기는 왼쪽에서 5번째의 프레임에 포함된 PCRx+1의 정보에 근거하여, 상기 5번째의 프레임을 처리한 시각이 시각 t2인 것을 인식하고 자신의 STC를 보정하면서 스트림을 재생한다.
한편, 오디오 스트림도 그 부호화 및 복호화 방식에서는 비디오 스트림과 다소 차이가 있을 수가 있지만, 복수의 오디오 프레임으로 구성된다는 측면에서는 비디오 스트림과 마찬가지이다. 이하 도 6에서 스트림은 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 포괄하고, 프레임은 비디오 프레임 또는 오디오 프레임을 포괄하는 것으로 생각할 수 있다.
이상에서와 같이, 소스 기기는 비디오 스트림을 구성하는 비디오 프레임 및 오디오 스트림을 구성하는 오디오 프레임에 대하여, DTS, PTS 및 PCR를 기록하여 전송함으로써, 싱크 기기 또는 네트워크 조정자가 비디오 스트림이나 오디오 스트림만을 수신하거나 AV 스트림을 수신한 경우에도 재생시 싱크를 적절히 맞출 수가 있는 것이다.
이하, 본 발명에서의 무선 기기는 소스 기기, 싱크 기기, 및 네트워크 조정자를 통칭하는 것으로 한다. 상기 무선 기기는 밀리미터 웨이브 통신을 담당하는 송수신부를 구비한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 기기(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 소스 기기(100)는 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 기기 정보 판독부(195)와, 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하고, 오디오 스트림을 처리할 수 있는 제2 기기를 선택하는 제어부(110)와, 동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 스트림 생성부(180)와, 상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 제2 기기에 전송하는 송수신부(150)를 포함하며, STC(135), 시간 정보 기록부(160), 미디어 저장부(170), 및 버퍼(190)를 더 포함할 수 있다.
상기 가용 능력 정보는 해당 기기가 상기 무선 네트워크에 참여할 때 전송되며, 처리 가능한 비디오 스트림 포맷, 처리 가능한 오디오 스트림 포맷, 지원되는 통신 방식 등을 포함한다.
제어부(110)는 버스(130)에 연결되어 있는 다른 구성 요소들을 제어한다. 또한 제어부(110)는 무선 네트워크 상의 기기들의 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 처리할 수 있는 네트워크 조정자를 선택할 수도 있으며, 이 경우 송수신부(150)는 네트워크 조정자에 상기 AV 스트림을 전송한다.
상기 네트워크 조정자는 무선 네트워크의 시작, 유지 및 종료를 담당하는 무선 기기로서 AV 스트림을 수신하여 처리할 수 있는 기기이다.
미디어 저장부(170)는 외부로부터 수신된 멀티미디어 데이터 또는 기록 매체 에 저장되어 제공되는 멀티미디어 데이터를 저장하고, 이를 스트림 생성부(180)에 제공한다.
스트림 생성부(180)는 상기 제공된 멀티미디어 데이터로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 각각 생성한다. 만약, 상기 멀티미디어 데이터가 비디오 및 오디오가 다중화된 데이터라면 이를 역 다중화한다.
시간 정보 기록부(160)는 상기 생성된 비디오-비디오 간의 싱크를 맞추기 위한 시간 정보를 상기 생성된 비디오 스트림 및 상기 오디오 스트림에 삽입한다. 상기 시간 정보는 표시 시간 스탬프(PTS), 디코딩 시간 스탬프(DTS) 중 적어도 하나와 프로그램 클럭 레퍼런스(PCR)를 포함하는데, 상기 시간 정보는 STC(135)에 의해 제공된 카운터 값으로 표시될 수 있다.
이 때, 상기 표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프는 상기 비디오 스트림 또는 오디오 스트림에 프레임 단위로 기록되고, 상기 프로그램 클럭 레퍼런스는 상기 비디오 스트림 또는 오디오 스트림에 부정기적 프레임 간격으로 기록될 수 있다.
버퍼(190)는 전송된 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 일시 저장하였다가 송수신부(150)에 제공한다. 버퍼(190)는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 램(RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 매체, 또는 기타 해당 분야에서 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수 있다.
MAC 유닛(140)은 버퍼(190)로부터 스트림 데이터에 MAC 헤더를 부가하여 MPDU(MAC Protocol Data Unit)을 생성하여 RF 유닛(152)을 통하여 전송한다. RF 유 닛(150)은 기저 대역 신호를 처리하여, 무선 신호를 생성하고 안테나(153)를 통하여 공중(air)으로 전송한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱크 기기(200)의 구성을 나타내는 도면이다.
싱크 기기(200)는 무선 네트워크에 포함된 기기들에 가용 능력 정보를 제공하는 기기 정보 저장부(295)와, 상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 하나의 스트림을 수신하는 송수신부(250)와, 상기 수신된 스트림에 포함된 시간 정보를 판독하는 시간 정보 판독부(260)와, 상기 판독된 시간 정보가 나타내는 시간에, 상기 수신된 스트림에 포함된 비디오 또는 오디오를 재생하는 미디어 재생부(280)를 포함한다.
상기 가용 능력 정보는 싱크 기기(200)가 상기 무선 네트워크에 참여할 때 다른 기기들에 직접적으로 또는 네트워크 조정자를 통하여 간접적으로 제공된다. 상기 가용 능력 정보에는 처리 가능한 비디오 스트림 포맷, 처리 가능한 오디오 스트림 포맷, 또는 지원되는 통신 방식 등을 포함한다.
상기 시간 정보는 표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프 중 적어도 하나와 프로그램 클럭 레퍼런스를 포함하며, 상기 표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프는 수신된 스트림에 프레임 단위로 기록되고, 상기 프로그램 클럭 레퍼런스는 상기 수신된 스트림에 부정기적 프레임 간격으로 기록된다.
한편, 싱크 기기(200)는 또한, 제어부(210), STC(235), 출력부(285), 및 버퍼(290)를 더 포함할 수 있다.
제어부(210)는 버스(230)에 연결되어 있는 다른 구성 요소들을 제어한다. STC(235)는 싱크 기기(200) 내부의 로컬 시간을 카운터 값으로 표시한다. STC(235)의 카운터 값은 소스 기기(100)의 STC(135)와 상이할 수 있으므로, 미디어 재생부(280)는 시간 정보 판독부(260)에 의하여 판독된 프로그램 클럭 레퍼런스에 따라서 시스템 시간 클럭을 수시로 보정하고, 이에 따라 STC(135)와 STC(235)는 카운터 값이 동일하게 유지될 수 있다.
송수신부(250)는 기본적으로 송수신부(150)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 다만, 수신 단계에서의 송수신부(250)는 안테나(253)을 통하여 무선 신호를 수신하고, RF 유닛(252)에 의하여 수신된 무선 신호를 복조하여 디지털 데이터를 복원하고, MAC 유닛(240)에 의하여 상기 복원된 디지털 데이터의 MAC 헤더를 제거한다. 상기 MAC 헤더가 제거된 디지털 데이터는 오디오 스트림 또는 비디오 스트림을 의미한다.
버퍼(290)는 송수신부(250)로부터 제공되는 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 일시 저장하였다가 미디어 재생부(280)에 제공한다.
미디어 재생부(280)는 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 재생하기 위하여, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264, WMV(Windows Media Video) 등의 비디오 코덱 또는 MP3, AC3, WMA(Windows Media Audio) 등의 오디오 코덱을 구비한다.
출력부(285)는 미디어 재생부(280)에 의하여 재생된 비디오 또는 오디오를 사용자에게 출력한다. 따라서, 출력부(285)는 시각적 디스플레이 장치 또는 앰프 및 스피커 조합으로 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 조정자(300)의 구성을 나타내는 도면이다. 네트워크 조정자(300)의 구성은 기본적으로는 싱크 기기(200)와 유사하다. 하지만, 네트워크의 시작, 유지 및 종료를 관리하기 위한 네트워크 관리부(375)와, 다른 기기들이 제공하는 기기 정보를 수집하기 위한 기기 정보 수집부(395)와, 케이블을 통하여 다른 유선 기기(앰프, 스피커 등)에 음향을 재전송하기 위한 음향 재전송부(370)를 더 구비하고 있다는 점에서 다소 차이가 있다. 따라서, 네트워크 조정자(300)는 오디오 스트림과 비디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 소스 기기(100)로부터 수신하여, 재생된 음향은 케이블을 통하여 상기 유선 기기에 재전송한다. 네트워크 조정자(300)는 예를 들어, 무선 네트워크를 구비한 디지털 TV로 구현될 수 있으며, 네트워크 관리부(375)는 IEEE 802.15.3에서의 PNC 모듈로 구현될 수 있다.
기기 정보 수집부(395)는 무선 네트워크에 포함된 기기들이 네트워크에 참여(association)를 할 때, 상기 기기들로부터 가용 능력 정보를 수집하였다가, 무선 네트워크의 다른 기기들에게 이를 주기적으로 또는 요청에 따라 제공한다.
송수신부(350)는 네트워크 조정자(300)가 갖는 가용 능력 정보를 제공받은 소스 기기(100)로부터, 상기 AV 스트림을 수신한다.
버퍼(390)는 상기 수신된 AV 스트림을 일시 저장하였다가 미디어 재생부(380)에 제공한다.
미디어 재생부(380)는 시간 정보 판독부(360)에 의하여 판독된 프로그램 클럭 레퍼런스에 따라서 시스템 시간 클럭을 수시로 보정한다. 또한, 미디어 재생 부(380)는 비디오 스트림 또는 오디오 스트림을 재생하기 위하여, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264, WMV(Windows Media Video) 등의 비디오 코덱 또는 MP3, AC3, WMA(Windows Media Audio) 등의 오디오 코덱을 구비한다.
미디어 재생부(380)에서 출력되는 신호는 영상 출력부(381)로 입력되는 비디오 신호와, 음향 재전송부(370)로 입력되는 오디오 신호이다.
영상 출력부(381)는 시각적 디스플레이 장치로서, 상기 비디오 신호를 사용자에게 시각적으로 표시한다. 반면에, 음향 재전송부(370)는 상기 오디오 신호를 케이블을 통하여 재전송한다. 예를 들어, 음향 재전송부(370)는 외부 음향 단자이고 상기 재전송되는 오디오 스트림은 아날로그 신호일 수 있다.
지금까지 도 7 내지 도 9의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드(execution thread), 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이 며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
본 발명에 따르면 대용량 멀티미디어 데이터를 사용자의 요구 사항에 맞게 전송함으로써 네트워크 사용 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (27)

  1. 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 기기 정보 판독부;
    상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하고, 오디오 스트림을 처리할 수 있는 제2 기기를 선택하는 제어부;
    동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 스트림 생성부; 및
    상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 상기 제2 기기에 전송하는 송수신부를 포함하는 무선 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 처리할 수 있는 네트워크 조정자를 선택하고,
    상기 송수신부는 상기 네트워크 조정자에 상기 AV 스트림을 전송하는, 무선 기기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 네트워크 조정자는
    무선 네트워크의 시작, 유지 및 종료를 담당하는, 무선 기기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가용 능력 정보는
    해당 기기가 상기 무선 네트워크에 참여할 때 전송된 정보인, 무선 기기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가용 능력 정보는
    처리 가능한 비디오 스트림 포맷, 처리 가능한 오디오 스트림 포맷, 지원되는 통신 방식 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 기기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 생성된 비디오 스트림과 상기 생성된 오디오 스트림 간의 싱크를 맞추기 위한 시간 정보를 상기 비디오 스트림 및 상기 오디오 스트림에 삽입하는 시간 정보 기록부를 더 포함하는, 무선 기기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 시간 정보는
    표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프 중 적어도 하나와 프로그램 클럭 레퍼런스를 포함하는, 무선 기기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프는 상기 비디오 스트림 또는 오디오 스트림에 프레임 단위로 기록되고, 상기 프로그램 클럭 레퍼런스는 상기 비디오 스트림 또는 오디오 스트림에 부정기적 프레임 간격으로 기록되 는, 무선 기기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 송수신부는 밀리미터 웨이브 통신을 담당하고, 상기 비디오 스트림은 무압축 비디오 데이터인, 무선 기기.
  10. 무선 네트워크에 포함된 기기들에 가용 능력 정보를 제공하는 기기 정보 저장부;
    상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 하나의 스트림을 수신하는 송수신부;
    상기 수신된 스트림에 포함된 시간 정보를 판독하는 시간 정보 판독부; 및
    상기 판독된 시간 정보가 나타내는 시간에, 상기 수신된 스트림에 포함된 비디오 또는 오디오를 재생하는 미디어 재생부를 포함하는 무선 기기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 재생된 비디오 또는 오디오를 사용자에게 출력하는 출력부를 더 포함하는 무선 기기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 가용 능력 정보는 상기 무선 기기가 상기 무선 네트워크에 참여할 때 제공되는, 무선 기기.
  13. 제10항에 있어서, 상기 가용 능력 정보는
    처리 가능한 비디오 스트림 포맷, 처리 가능한 오디오 스트림 포맷, 지원되는 통신 방식 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 기기.
  14. 제10항에 있어서, 상기 시간 정보는
    표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프 중 적어도 하나와 프로그램 클럭 레퍼런스를 포함하는, 무선 기기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 시간 스탬프, 디코딩 시간 스탬프는 수신된 스트림에 프레임 단위로 기록되고, 상기 프로그램 클럭 레퍼런스는 상기 수신된 스트림에 부정기적 프레임 간격으로 기록되는, 무선 기기.
  16. 제15항에 있어서, 미디어 재생부는 상기 프로그램 클럭 레퍼런스에 따라서 시스템 시간 클럭을 보정하는, 무선 기기.
  17. 제10항에 있어서, 상기 송수신부는 밀리미터 웨이브 통신을 담당하고, 상기 수신된 스트림은 무압축 데이터인, 무선 기기.
  18. 무선 네트워크에 포함된 기기들로부터 가용 능력 정보를 수집하는 기기 정보 수집부;
    상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트 림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 수신하는 송수신부;
    상기 수신된 AV 스트림을 역다중화하여 비디오 스트림 및 오디오 스트림으로 분리하고 상기 분리된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 각각을 재생하는 미디어 재생부;
    상기 재생된 비디오 스트림을 사용자에게 출력하는 영상 출력부; 및
    상기 재생된 오디오 스트림을 케이블을 통하여 재전송하는 음향 재전송부를 포함하는 무선 기기.
  19. 제18항에 있어서,
    무선 네트워크의 시작, 유지 및 종료를 담당하는 네트워크 관리부를 더 포함하는 무선 기기.
  20. 제18항에 있어서, 상기 음향 재전송부는 외부 음향 단자이고 상기 재전송되는 오디오 스트림은 아날로그 신호인 무선 기기.
  21. 무선 네트워크에 포함된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 단계;
    상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 비디오 스트림을 처리할 수 있는 제1 기기를 선택하는 단계;
    상기 기기들 중 상기 가용 능력 정보에 따라, 오디오 스트림을 처리할 수 있 는 제2 기기를 선택하는 단계;
    동일한 컨텐츠에 관한 비디오 스트림과 오디오 스트림을 생성하는 단계; 및
    상기 비디오 스트림을 상기 제1 기기에 전송하고 상기 오디오 스트림을 상기 제2 기기에 전송하는 단계를 포함하는, 멀티미디어 데이터 전송 방법.
  22. 무선 네트워크에 포함된 기기들에 가용 능력 정보를 제공하는 단계;
    상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림 중 하나의 스트림을 수신하는 단계;
    상기 수신된 스트림에 포함된 시간 정보를 판독하는 단계; 및
    상기 판독된 시간 정보가 나타내는 시간에, 상기 수신된 스트림에 포함된 비디오 또는 오디오를 재생하는 단계를 포함하는, 멀티미디어 데이터 재생 방법.
  23. 무선 네트워크에 포함된 기기들로부터 가용 능력 정보를 수집하는 단계;
    상기 가용 능력 정보에 따라, 상기 기기들 중 소스 기기로부터 비디오 스트림 및 오디오 스트림이 다중화된 AV 스트림을 수신하는 단계;
    상기 수신된 AV 스트림을 역다중화하여 비디오 스트림 및 오디오 스트림으로 분리하고 상기 분리된 비디오 스트림 및 오디오 스트림 각각을 재생하는 단계;
    상기 재생된 비디오 스트림을 사용자에게 출력하는 단계; 및
    상기 재생된 오디오 스트림을 케이블을 통하여 재전송하는 단계를 포함하는, 멀티미디어 데이터 재생 방법.
  24. 네트워크에 접속된 기기들의 가용 능력 정보를 수신하여 판독하는 기기 정보 판독부;
    상기 가용 능력 정보에 따라 비디오 또는 오디오 스트림을 처리할 수 있는 적어도 하나 이상의 싱크 기기를 선택하는 제어부; 및
    상기 선택된 싱크 기기들에 비디오 또는 오디오 스트림을 전송하는 송수신부를 포함하는 무선 기기.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 싱크 기기 중 제1 싱크 기기는 상기 비디오 스트림을 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 싱크 기기 중 제2 싱크 기기는 상기 오디오 스트림을 수신하는 무선 기기.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 싱크 기기 중 제1 싱크 기기는 상기 비디오 스트림 및 상기 오디오 스트림을 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 싱크 기기 중 제2 싱크 기기는 상기 오디오 스트림을 수신하는 무선 기기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 싱크 기기는 상기 오디오 스트림을 처리하여 유선 케이블을 통해 별도의 음향 기기로 출력하는 무선 기기.
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