KR100813929B1 - 스트리밍 서비스의 개선된 품질 궤환 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 미디어 스트림이 재생되기 위하여 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스의 품질 궤환 방법이 개시되며, 이 방법은 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값을 결정하는 단계로서, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 적어도 하나의 미디어 스트림의 재생 및 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 포함하는 단계 및 품질 궤환값을 서버로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 품질 궤환을 위한 시스템, 클라이언트, 서버 및 기록 매체도 개시된다.

Description

스트리밍 서비스의 개선된 품질 궤환{Refined quality feedback in streaming services}
본 발명은 품질 궤환을 위해 적어도 하나의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스에서의 품질 궤환을 위한 방법, 기록 매체, 시스템, 클라이언트, 서버에 관련된다.
스트리밍은 일 측면에서는 음성, 오디오, 및 비디오 스트림을, 이러한 스트림이 데이터 네트워크를 통하여 클라이언트로 송신되는 동안에 연속적인 방법으로 동기화된 미디어 스트림을 재생하기 위하여 클라이언트 내에 설치된 어플리케이션의 기능을 의미한다. 다른 측면에서는 스트리밍이란 대화형 어플리케이션(conversational application)과 같은 실시간 저-지연 방식의 어플리케이션들을 의미하기도 한다.
스트리밍 서비스의 상부에 적용될 수 있는 어플리케이션들은 주문형 및 실시간 정보 배달 어플리케이션들로 분류될 수 있다. 첫 번째 카테고리의 예는 음악 및 주문형 뉴스 애플리케이션이다. 라디오 및 텔레비전 프로그램의 실시간 배달 어플리케이션들이 두 번째 카테고리의 예이다. 실시간 저 지연 어플리케이션들은, 예를 들면 멀티미디어(비디오) 전화 또는 IP 음성 통신 및 모든 종류의 종래 기술에 의한 멀티미디어 어플리케이션들이다.
오늘날, 고정 인터넷 프로토콜 상의 스트리밍은 이미 주된 어플리케이션이다. 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(Internet Engineering Task Force, IETF) 및 월드 와이드 웹 컨소시엄(World Wide Web Consortium, W3C)들이 이미 고정형 IP 스트리밍 서비스에서 이용되는 일련의 프로토콜들을 개발하여 왔지만, 완전히 표준화된 스트리밍 프레임워크는 아직 정의된 바 없다. 3세대 파트너십 프로젝트(Third Generation Partnership Project, 3 GPP)에 의하여 개발된 표준에 따르는 3세대 이동 통신 시스템에 대하여, 3세대 패킷-교환 스트리밍 서비스(PSS, 3GPP TS 26.233, TS 26.234)가 3세대 멀티미디어 메시징 서비스(Multi-media Messaging Service, MSS)(예를 들어 어플리케이션 및 멀티미디어 콘텐트를 다운로딩하는 서비스) 및 종래의 스트리밍 서비스 간의 간격을 메우고 있다.
PSS는, 단말기의 복잡도가 종래의 서비스에 의하여 요구되는 것보다 낮은 이동 스트리밍 어플리케이션을 구현 가능하도록 하는데, 그 이유는 미디어 입력 장치 및 인코더가 필요 없기 때문이며, 또한 덜 복잡한 프로토콜이 이용될 수 있기 때문이다. PSS는 스트리밍 제어 프로토콜, 전송 프로토콜, 미디어 코덱, 및 장면 기술 프로토콜의 기본적인 집합을 포함한다.
도 1은 콘텐츠 또는 미디어 서버 및 클라이언트 사이에서 스트리밍 가능하거나 스트리밍이 가능하지 않은 콘텐트 모두를 전달하도록 제어하는 PSS 프로토콜 스택(1)을 개략적으로 도시한다.
비디오, 오디오, 및 음성과 같은 스트리밍이 가능한 콘텐츠(101)가 우선 적응 계층(adaptation layer, 103)에서 실시간 전송 프로토콜(RTP, 102)의 페이로드 포맷으로 변환된다. IETF에 의하여 정의된 바와 같은 상기 RTP는, 하위에 위치한 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)(104)의 서비스를 사용하는 것에 의해 실시간 데이터 또는 스트리밍 데이터를 전송하기 위한 수단을 제공하며, 이것은 그러면 하위에 위치하는 IP 프로토콜(105)의 서비스를 이용한다.
스트리밍이 불가능한 콘텐츠(106)는 예를 들면 스트리밍 목적을 위하여 생성되지 않은 멀티미디어 콘텐트(단말 장치 상에 기록된 MMS 클립과 같은 콘텐트), 정지 영상, 비트맵, 및 벡터 그래픽, 텍스트, 타이밍된 텍스트(timed text) 및 합성된 음향과 같은 것이 있으며, 이것은 하이퍼텍스트 전달 프로토콜(Hypertext Transfer Protocol, HTTP)(107)을 이용하여 전달되는데, HTTP는 하위에 위치한 전송 제어 프로토콜(Transport Control Protocol, TCP)(108) 및 더 나아가 IP(105)를 이용한다.
스트리밍이 불가능한 콘텐츠(106)를 위하여, HTTP(107)의 내장형 세션 설정 및 제어 성능이 해당 콘텐트를 전달하는데 충분한 데 반하여, 스트리밍이 가능한 콘텐츠(101)의 경우에는 개선된 세션 설정 및 제어 프로토콜이 개발되어야 하며, 그 예를 들면 콘텐트 서버로부터 RTP/UDP/IP를 경유하여 클라이언트까지 전달되는 스트리밍 비디오를 재생 시작, 정지, 및 일시 정지하기 위하여 필요하다. 이러한 동작은 실시간 스트리밍 프로토콜, Real-time Streaming Protocol, RTSP)(109)에 의하여 수행될 수 있으며, RTSP는 하위의 TCP(108) 또는 하위의 UDP(104)를 이용할 수 있다. RTSP는 스트리밍 세션을 설정하기 위하여 적어도 프리젠테이션 기술자(presentation description, 110)를 요청한다. 이와 같은 프리젠테이션 기술자(110)는, 예를 들면 세션 기술 프로토콜(Session Description Protocol, SDP) 파일의 형태로서 이용될 수 있다. 상기 SDP 파일은 세션에 대한 설명으로서, 예를 들면 세션 명칭, 저자, 제공될 미디어의 타입, 상기 미디어를 수신할 정보(예를 들어 주소, 포트, 포맷 등) 및 미디어의 비트 레이트 등을 포함한다.
만일 스트리밍 콘텐츠가 클라이언트 측에서(예를 들면 이동국과 같은) 재생될 수 있으려면, 상기 단말기의 사용자에게는 자신의 단말기에 적합한 특정 콘텐트에 대한 범용 자원 지시자(Universal Resource Identifier, URI)가 우선 제공되어야 한다. 이러한 URI는 WWW 서버 또는 무선 어플리케이션 프로토콜(Wireless Application Protocol, WAP) 서버로부터 수신되거나, 수동으로 단말기의 키보드를 통하여 기입될 수 있다. 이러한 URI는 스트리밍 또는 RTSP 서버 및 해당 콘텐트 서버 상에서의 상기 콘텐트의 주소 또는 다른 콘텐트 서버에서의 주소를 특정한다. 상응하는 SDP 파일은 다양한 방법을 이용하여 획득될 수 있다. SDP 파일은 사용자가 다운로드하는 HTML 페이지의 내부에서 예를 들어 embed 태그를 이용함으로써 링크되어 제공되거나, 또는 URI로서 그것을 타이프하는 것에 의해 직접 획득될 수 있다. SDP 파일, 즉 프리젠테이션 기술자(110)는 그 다음 HTTP(107)를 경유하여 도 1의 프로토콜 스택의 가운데 열 내에 표시된 바와 같이 전달된다. 또는, SDP 파일은 RTSP(109) 시그널링을 통하여 획득될 수도 있으며, 예를 들어 RTSP(109)의 DESCRIBE 방법을 이용하여 획득될 수 있는데, 이는 도 1의 프로토콜 스택 중 우측 열에 표시된 바와 같다. 프리젠테이션 기술자가 상기 RTP(102)에 의하여도 동일하게 송신될 수 있다는 점에 주의한다. 그러나, 설명의 용이성을 위하여 이러한 가능성은 도 1에 포함되지 않았다.
후속하는 세션 설립 동작은, 이동국의 브라우저 또는 사용자가 스트리밍 클라이언트를 호출하여 콘텐트 서버에 대하여 세션을 설정하는 동작이다. 단말기는 세션 설립 시그널링이 개시되는 시점에서 IP-기반 패킷 송신을 가능하게 하는 활성 무선 소지자(active radio bearer)를 포함하는 것으로 기대된다.
스트리밍 서버의 설정 동작은 클라이언트에 의해 선택된 각 미디어 스트림을 위한 RTSP SETUP 메시지를 송신하는 것에 의해 수행된다. 이 메시지에 대하여 개별 미디어 스트림을 위하여 이용될 UDP(104) 또는 TCP(108) 포트가 반환된다. 클라이언트는 RTSP PLAY 메시지를 콘텐트 서버로 전송하고, 콘텐트 서버는 IP 네트워크 상에서 하나 또는 그 이상의 스트림의 전송을 개시한다.
말단 사용자가 체험하는 스트리밍 서버의 품질을 평가하기 위한 수단을 PSS 시스템 내의 서비스 제공자들에게 제공하기 위하여, 스트리밍 서비스 품질 메트릭이 PSS 시스템에서 소개되었으며, 이는 3GPP Technical document(Tdoc) S4-040073: "Draft Re1-6 PSS Quality Metrics Permanent Document v.0.11"에 제공된 바와 같으며, 이 문서는 3GPP TSG-SA4 meeting #30 in Malaga, Spain, February 23-27, 2004를 참조한다. 스트리밍 클라이언트는 실제 스트리밍 어플리케이션의 품질(체험 품질, Quality of Experience, QoE)에 대한 정보를 측정 및 역으로 스트리밍 서버에게 제공하는데, 여기서 상기 품질은 상기 품질 메트릭을 이용하여 정의된다. 상기 스트리밍 서버는 예를 들면 RTSP 서버일 수 있으며, 상기 품질 메트릭은 예를 들면 상기 RTSP 및 SDP를 사용하는 것에 의해 전송될 수 있다.
서비스가 RAN 및 CN의 유형에 대해서 투명성(transparent)을 가지기 때문에, 오직 스트리밍 클라이언트 및 스트리밍 서버만이 PSS 품질 메트릭에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 사실의 한 가지 결과는, 측정치들이 RTP 계층 하부의 프로토콜 계층들(예컨대 UDP, IP, PDCP, SNDCP, LLC, RLC, MAC, 물리적 계층)로부터의 정보에는 의존하지 않는다는 점이다.
품질 궤환 기능을 가지는 PSS 시스템의 단말기는, 측정 정의에 따라 품질 측정을 수행하고, 측정치들을 통합하여 스트리밍 클라이언트 품질 메트릭을 생성하며, 스트리밍 서버에 상기 메트릭을 보고하는 동작을 담당한다. 이러한 요구조건은 스트리밍 클라이언트가 로 품질 측정치(raw quality measurements)를 스트리밍 서버로 송신하고, 스트리밍 서버가 수신된 로 품질 측정치를 처리하여 품질 메트릭을 생성할 가능성을 배제하는 것은 아니다.
스트리밍 서버는 스트리밍 클라이언트의 품질 메트릭 보고 동작의 활성화 및 스트리밍 클라이언트의 품질 메트릭의 수집 동작을 시그널링하는 것을 담당한다. 스트리밍 서버는 수신된 스트리밍 클라이언트의 품질 메트릭을 처리하여 통합된(aggregated) 품질 메트릭을 형성할 수 있다. 예를 들어, 스트리밍 서버는 로 분실 패킷 보고(raw lost packets report)를 수신하고 특정 스트리밍 클라이언트를 위한 Min, Max, Avg 및 Std 패킷 손실 레이트(packet loss rate)를 생성할 수 있다.
후속하는 네 개의 품질 메트릭은 Tdoc S4-040073에 의해 정의된다:
열화 듀레이션(corruption duration)
열화 듀레이션은 첫 번째 열화된 프레임으로부터 첫 번째 열화되지 않은 프레임까지 또는 보고 기간(reporting period)의 끝까지의 시간 기간이다(둘 중 이른 것). 이 메트릭의 단위는 초로 표시되며 소수 값을 가질 수도 있다.
재버퍼링 듀레이션(Rebuffering duration)
이 메트릭은 단지 오디오, 비디오 및 음성에 대해서만 적용되고, 다른 미디어 유형에 적용되지 않는다. 이 메트릭의 단위는 초로 표시되며 소수치일 수 있다. 재버퍼링은 클라이언트 측에서의 임의의 비자발적 이벤트에 기인한 재생 시간의 모든 기능 정지(stall)로서 정의된다.
초기 버퍼링 시간(Initial buffering time)
초기 버퍼링은 제1 RTP 패킷을 수신한 때로부터 재생이 개시되는 시점까지의 시간이다. 이 메트릭의 단위는 초로서 나타나며 소수치일 수 있다.
연속적으로 손실된 콘텐트 패킷의 개수
미디어 채널 당 연속으로 손실되는 콘텐트 패킷의 개수이다.
전술된 품질 메트릭 정의들의 목적은 모든 콘텐트 타입, 단말기 타입, 및 모든 타입의 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network, RAN)에 대해서 일관적으로 적용되는 측정치들을 얻는 것이다.
제약(constraints)은 스트리밍 서버에 송신될 품질 메트릭 보고의 크기 및 단말기의 복잡도를 최소화하는 것이다.
실제 품질 메트릭 궤환은 도 2에 도시된 바와 같은 궤환 헤더(2)를 가지는 RTSP의 SET_PARAMETER 방법을 사용하는 것에 의해(IETF RFC(Request for Comments) 문서 2327을 참조하여) PSS 서버로 전달될 수 있으나, 몇 몇 특별한 경우에는 예를 들어 TEARDOWN 메시지 또는 PAUSE 메시지와 같은 정보를 운반하는 다른 방법들을 이용하는 것이 더 효율적이다.
도 2의 궤환 헤더 2에서, Stream-url은 궤환 매개변수를 위한 RTSP 세션 또는 미디어 제어 URL 식별자이다. Parameters 정의의 Metrics 필드는 메트릭/측정치의 명칭(예를 들면 열화 듀레이션, 등)을 포함한다. Value 필드는 결과를 표시한다. 동일한 이벤트가 모니터링 기간 동안에 한 번 이상 발생할 가능성이 존재한다. 그런 경우에는, 메트릭 값은 한 번 이상 발생할 수 있으며, 이것은 이벤트의 개수를 서버에 표시한다. 선택적인 Range 필드는 보고 기간(reporting period)을 나타낸다.
도 2의 궤환 헤더(2) 내의 Timestamp 필드는 이벤트(또는 측정)가 발생한 시간 또는 세션이 개시된 이후에 메트릭이 연산된 시간을 나타낸다.
Tdoc S4-040073에 의해 정의된 네 개의 품질 메트릭들은 단지 사용자에 의하여 체험되는 멀티미디어 스트림의 재생의 품질의 대략적 특징화(coarse characterization)만을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 2개의 스트리밍 세션이 Tdoc S4-040073에 의해 정의된 네 개의 품질 메트릭의 동일한 값들을 가진다면, 오디오와 비디오 데이터 간에 완벽한 동기화가 이루어지지만, 상기 세션들의 두 번째에서는 오디오 및 비디오 간의 상기 동기화는 상실되고, Tdoc S4-040073에 의해 정의된 네 개의 품질 메트릭에 기반하여 보고된 품질은 실제로 체험되는 재생 품질이 상당히 상이함에도 불구하고 동일할 수 있다. 더욱이, Tdoc S4-040073에 의해 정의된 네 개의 품질 메트릭은 상기 멀티미디어 스트림에서 다른 포함된 프레임 형태를 구별하지 않기 때문에, 예를 들면 재생 동작의 체험된 품질에는 매우 중요한 영향을 가지는 프레임 타입들의 분실 현상도 품질을 보고하는 동안 덜 중요한 프레임 타입들이 분실된 현상과 구별될 수 없다.
전술된 문제점들을 고려할 때, 본 발명의 일 목적은 스트리밍 서비스의 개선된 품질 궤환을 가능하게 하는 방법, 기록 매체, 시스템, 클라이언트 및 서버를 제공하는 것이다.
스트리밍 서비스의 품질 궤환을 위한 방법이 제안되는데, 적어도 하나의 미디어 스트림이 재생되기 위하여 클라이언트로 스트리밍되고, 상기 방법은, 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값을 결정하는 단계로서, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화(corruption) 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 포함하는 단계 및 상기 품질 궤환값을 서버로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 미디어 스트림은 예를 들면 콘텐트 서버와 같은 서버로부터 클라이언트로 연속적으로 전송되는 예를 들어 비디오, 오디오 또는 음성 정보를 포함할 수 있는 연속적 미디어 스트림일 수 있으며, 여기서 상기 클라이언트는 동기화된 방법으로 설정된다. 또는, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림은 예를 들어 멀티미디어(비디오) 전화 스트림 또는 Voice-over-IP 미디어 스트림 또는 대화형 멀티미디어 어플리케이션 내의 모든 종류의 미디어 스트림과 같은 실시간 저지 연 어플리케이션의 미디어 스트림일 수 있다. 이러한 스트리밍은 스트리밍 세션에서 발생할 수 있으며, 수 개의 미디어 스트림이 상기 클라이언트에서 동시에 스트리밍될 수 있다. 상기 스트리밍은 예를 들면 실시간 전송 프로토콜(RTP)과 같은 프로토콜에 기반할 수 있으며, 예를 들어 실시간 스트리밍 프로토콜(RTSP) 또는 세션 개시 프로토콜(SIP)과 같은 스트리밍 프로토콜과 같은 다른 프로토콜에 의하여도 제어될 수 있으며, 또한 예를 들어 해당 스트리밍을 개시, 정지, 및/또는 일시 정지시킬 수 있다. 상기 RTSP 또는 SIP는 상기 클라이언트 및 상기 서버 내의 프로토콜 엔티티에 의해 작동될 수 있고, 세션 기술 프로토콜(Session Description Protocol, SDP)에 기반을 둘 수 있다. 상기 서버는 상기 미디어가 실질적으로 발생된 콘텐트 서버와 동위에 위치되거나(co-located) 동일할 수 있으며, 또는 상이할 수도 있다.
상기 스트리밍의 품질은 품질 메트릭의 상기 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 클라이언트 측에서 결정되며, 예를 들면 상기 스트리밍이 기반을 두고 있는 상기 프로토콜을 통하여 또는 상기 스트리밍을 제어하는 상기 프로토콜을 통하여 품질 궤환값으로서 보고된다. 상기 품질 메트릭은 기본적으로 어떻게 상기 품질 궤환 값이 계산되는지를 정의한다. 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 스트리밍을 제어하는 상기 프로토콜에 의하여 정의될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 품질 메트릭은 세션의 설립 이전, 이후, 및 심지어 설립이 이루어지는 동안에 상기 클라이언트 및 상기 서버 간에서 협상될 수 있다.
상기 품질 궤환 값은 예를 들면 스트리밍이 기초를 두는 상기 프로토콜을 통 하거나 스트리밍을 제어하는 상기 프로토콜을 통하여 상기 서버로 보고될 수 있다. 만일 상기 스트리밍을 제어하는 상기 프로토콜이 RTCP 또는 SIP라면, 보고된 품질 궤환 값은 예를 들어 콜 상태 제어 기능(Call State Control Functions, CSCF)과 같은 네트워크 엔티티에 의하여 스니핑(sniffed)됨으로써 품질 측정치들을 생성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따르면, 품질 궤환을 개선하기 위하여 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 품질 메트릭, 및/또는 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화에 관련된 품질 메트릭을 포함한다. 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은 예를 들어 상기 재생의 실제 재생 프레임 레이트가 소정 선결값으로부터 이격된 변이치에 관련될 수 있으며, 또는 실제 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이에 관련되거나, 또는 오디오 또는 음성 프레임들 및 상응하는 비디오 프레임들 간의 재생 간의 동기 손실에 관련될 수 있다. 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화에 관련되는 상기 품질 메트릭은 예를 들어 재생의 체험 품질에 중요할 수 있는 비디오 프레임의 장면 컷 프레임(scene cut frame)의 열화에 관련될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따라서 특정 타입의 프레임들의 재생 및/또는 열화에 관련된 품질 메트릭을 통합하면, 품질 궤환을 개선할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 프레임 레이트의 소정의 선결값으로부터의 변이(deviation)에 관련되는 프레임-레이트-변이 메트릭(frame-rate-deviation metric)이다. 상기 적어도 하나의 미디어 스트림을 재생할 때(이 미디어 스트림은 프레임의 시퀀스로 구성될 수 있다), 상기 프레임들이 재생되는 프레임 레이트는 원하는 프레임 레이트 또는 상기 재생을 위하여 최적인 프레임 레이트와 같지 않을 수 있다. 그러므로, 이러한 변이치를 보고하는 것이 효과적이다. 성기 선결된 값은 상기 서버 및 상기 클라이언트 모두에게 공지된 디폴트값일 수 있거나, 이들 중 하나에게만 공지된 값일 수 있다. 상기 선결된 값을 예를 들면 최적 재생 프레임 레이트일 수 있다. 상기 프레임 레이트-변이 메트릭은 또한 상기 변이 이벤트의 듀레이션에 더 관련될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생되는 지터 이벤트의 듀레이션에 관련되는 지터-듀레이션 메트릭(jitter-duration metric)인 것을 특징으로 한다. 상기 선결된 값은 서버 및 클라이언트 모두에게 공지된 디폴트 값일 수 있거나, 또는 이들 중 하나에게만 공지될 수 있다. 상기 재생 시간은 실제 재생 시간을 나타내는데, 이것은 예를 들면 일반 재생 시간(Normal Play Time, NPT) 또는 클라이언트에서의 다른 타임 시스템(예를 들면 벽시계 시간)에서 측정될 수 있다. 상이한 타임 시스템(time system) 은 상이한 원점(0 값을 가지는) 및 단위를 가질 수 있다. 각 미디어 프레임은 예를 들어 실시간 송신 프로토콜(Real-Time Transmission Protocol, RTP)을 이용하여 시그널링될 수 있는 스케줄링된 재생 시간과 관련될 수 있다. 그러나, 네트워크 지연 등의 이유 때문에, 미디어 프레임은 스케줄링 재생 시간에 정확히 재생되지 않을 수 있으며, 따라서 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간은 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은, 값 A 및 값 B 간의 절대 차이치(absolute difference)가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생하는 동기화 손실 이벤트(synchronization loss event)에 관련되는 동기화-손실-듀레이션 메트릭이고, 상기 값 A는, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 제1 미디어 스트림의 최후 재생된 프레임의 재생 시간 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 제2 미디어 스트림의 최후 재생된 프레임의 재생 시간 간의 차이치이며, 상기 값 B는, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 상기 제1 미디어 스트림의 상기 최후 재생된 프레임의 스케줄링된 재생 시간 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 상기 제2 미디어 스트림의 상기 최후 재생된 프레임의 스케줄링된 재생 시간 간의 차이치인 것을 특징으로 한다. 상기 제1 미디어 스트림은 예를 들면 오디오 또는 음성 스트림일 수 있고, 상기 제2 미디어 스트림은 예를 들면 비디오 스트림일 수 있다. 만일 재생이란 단어가 비디오 및 음성/오디오 스트림의 동기 재생을 나타낸다면, 이미지 및 상응하는 음성/오디오의 동기 결여 현상은 사용자에게 매우 불편하게 느껴질 수 있으며, 따라서 이러한 증상을 상기 서버에 보고하는 것은 매우 중요하다. 상기 선결된 값은 서버 및 클라이언트 모두에게 공지되는 디폴트 값이거나 이들 중 하나에만 알려질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함되는 상기 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나는 장면 컷 프레임(scene cut frame)이고, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함되는 상기 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화에 관련되는 상기 품질 메트릭은, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내의 열화된 장면 컷 프레임들의 개수에 관련되는 열화된-장면-컷-프레임들의-개수(number-of-corrupted-scene-cut-frames) 메트릭인 것을 특징으로 한다. 그러면, 상기 다른 타입의 프레임은 예를 들어 콘텐트 내의 이전 프레임과 유사한 보통 콘텐트 프레임일 수 있다. 그러므로, 재생 품질에 있어서 특히 중요한 장면 컷 프레임의 열에 대해서 별도로 보고하는 것이 가능하다. 상기 장면 컷 프레임은 예를 들어 비디오 스트림 내의 장면의 컷을 나타낼 수 있으며, 상기 장면 컷 프레임에 관련된 정보는 서버에서 이용될 수 있거나, 서버 또는 클라이언트에서 유도될 수 있고, 상기 정보는 클라이언트에게 대역-내(in-band) 또는 대역-외(out-of-band)에서 시그널링될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 프레임-레이트-변이 메트릭은 타임스탬프와 함께 보고되고, 상기 타임스탬프는 품질 보고 기간의 개시 시간에 대한 상기 변이 동안에 첫 번째로 재생되는 프레임의 재생 시간과 동일한 것을 특징으로 한다. 상기 재생 시간은 예를 들면 NPT로서 표시될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 지터-듀레이션 메트릭은 타임 스탬프와 함께 보고되고, 상기 타임스탬프는 품질 보고 기간의 개시 시간에 대한 상기 지터 이벤트 동안에 첫 번째로 재생되는 프레임의 재생 시간과 동일한 것을 특징으로 한다. 상기 재생 시간은 예를 들면 NPT로서 표시될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 동기화-손실-듀레이션 메트릭은 타임스탬프와 함께 보고되고, 상기 타임스탬프는 품질 보고 기간의 개시 시간에 대한 상기 동기화 손실 이벤트 동안에 첫 번째로 재생되는 프레임의 재생 시간과 동일한 것을 특징으로 한다. 상기 재생 시간은 예를 들면 NPT로서 표시될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 품질 메트릭들의 상기 선결된 집합은 열화의 듀레이션에 관련된 열화-듀레이션 메트릭을 포함하고, 상기 열화-듀레이션 메트릭에 따라서 결정된 상기 품질 궤환값은, 상기 듀레이션이 소정의 선결값보다 큰 경우에만 보고되는 것을 특징으로 한다. 재생이 이루어지는 동안에, 짧은 시간 기간 동안에 오직 하나의 프레임 또는 수 개의 프레임들이 재생되지 않는다면, 말단 사용자는 전형적으로 그 차이를 인지하지 못한다. 수신 단말기는 프레임을 재생하지 않도록 결정할 수 있는데, 그 이유는 다음과 같은 것들 중 하나일 수 있다: 어떠한 이유로 인하여, 비-참조 프레임(non-reference frame)이 서버로부터 송신되지 않는 경우; 비-참조 프레임이 부분적으로 또는 전체적으로 손실되었을 경우; 비-참조 프레임은 완전히 수신되었으나, 정확하게 복호화될 수 없는 경우; 비-참조 프레임은 완전하게 수신되었으나, 지연 또는 연산 능력의 부족으로 인하여 복호되지 않은 경우; 참조 또는 비-참조 프레임이 완전히 수신되고, 정확하게 복호 화 되었으나, 해당 프레임의 스케줄링된 재생 시간이 만료된 경우. 짧은 시간 기간 동안에 이러한 프레임들이 재생되지 않는 것으로는 사용자는 이를 느끼지 못하므로, 짧은 시간 기간의 이러한 프레임들에 대해 보고하는 것은 송신 대역폭의 낭비일 수 있다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 오직 연화 듀레이션이 상기 선결값을 초과하는 경우에만 열화 듀레이션이 보고되도록 제안하는데, 여기서 선결값은 예를 들면 서버 및/또는 클라이언트에 의하여 설정된 디폴트 값이거나 프로토콜에 의하여 규정되는 값일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 스트리밍은 실시간 전송 프로토콜(Real-time Transport Protocol, RTP)에 기반하는 것을 특징으로 한다. 상기 RTP는 상기 클라이언트 및 콘텐트 서버 간에 작동될 수 있으며, 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol, UDP)의 서비스를 이용할 수 있으며, UDP는 다시 인터넷 프로토콜(IP)의 서비스를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 스트리밍은 실시간 스트리밍 프로토콜(Real-time Streaming Protocol, RTSP)에 의하여 적어도 부분적으로 제어되는 것을 특징으로 한다. 상기 RTSP는 세션 기술 프로토콜(SDP)에 의하여 제공되는 프리젠테이션 기술자에 기반할 수 있다. 상기 RTSP는 상기 클라이언트 및 상기 서버에 의하여 작동될 수 있으며, 예를 들면 스트림의 개시, 일시정지, 및 정지를 허용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 품질 궤환값은 상기 RTSP를 통하여 상기 서버로 보고되는 것을 특징으로 한다. 상기 품질 궤환값은 예를 들면 RTSP 프로토콜 데이터 유닛의 헤더 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 스트리밍 서비스는 3세대 이동 통신 시스템 내의 패킷-교환 스트리밍(Packet-switched Streaming Service, PSS)인 것을 특징으로 한다.
또한, 프로세서로 하여금 전술된 방법 단계들을 수행하도록 야기하도록 동작 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제안된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 예를 들면 상기 클라이언트 내의 프로세서에서 실행될 수 있다.
또한, 프로세서로 하여금 전술된 방법 단계들을 수행하도록 야기하도록 동작 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 생성물이 제안된다. 상기 컴퓨터 프로그램 생성물은 예를 들어 ROM 또는 RAM과 같은 메모리 내에 저장되거나, 메모리 카드, 메모리 스틱, 디스크, CD, 또는 이와 유사한 미디어에 저장될 수 있으며, 또한 상기 클라이언트 내에 위치한 프로세서의 내부 메모리로 로딩될 수 있다.
또한, 스트리밍 서비스 내의 품질 궤환을 위한 시스템이 제안되는데, 상기 시스템은 적어도 하나의 서버 및 적어도 하나의 클라이언트를 포함하며, 적어도 하나의 미디어 스트림이 재생을 위하여 상기 적어도 하나의 클라이언트로 스트리밍되고, 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값이 결정되며, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적 어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 포함하고, 상기 품질 궤환값은 상기 적어도 하나의 서버로 보고되는 것을 특징으로 한다.
또한, 스트리밍 서비스 내의 클라이언트가 제안되는데, 상기 클라이언트는, 재생을 위하여 상기 클라이언트로 스트리밍된 적어도 하나의 미디어 스트림을 수신하기 위한 수단, 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값을 결정하기 위한 수단으로서, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 포함하는 수단 및 상기 품질 궤환값을 서버로 보고하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 스트리밍 서비스 내의 서버가 제안되는데, 재생을 위하여 적어도 하나의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍되고, 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 적어도 하나의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값이 결정되며, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 포함하고, 상기 서버는, 상기 클라이언트로부터 상기 서버로 보고된 상기 품질 궤환값을 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 재생을 위하여 적어도 하나의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍 되는 스트리밍 서비스에서 사용되기 위한 프로토콜이 제안되는데, 상기 프로토콜은, 상기 적어도 하나의 미디어 스트림의 상기 재생 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림 내에 포함된 적어도 두 개의 타입의 프레임들 중 하나의 열화 중 적어도 하나에 관련된 품질 메트릭을 정의하는 것을 특징으로 한다. 상기 프로토콜은, 세션 기술 프로토콜(Session Description Protocol, SDP)과 조합되는 RTSP인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술된 측면 및 다른 측면들은 후술되는 상세한 설명을 참조함으로써 명백하게 설명될 것이다.
본 발명은 품질 궤환을 위해 적어도 하나의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스에서의 품질 궤환을 위하여 적용될 수 있으며, 3세대 무선 통신 시스템 내의 어플리케이션에만 한정되는 것이 아니라, 파라미터 궤환 기능을 가지는 모든 종류의 유선 및 무선 데이터 송신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 품질 궤환을 개선하기 위하여, 스트리밍 서비스를 위한 품질 궤환에 이용될 수 있는 특정한 품질 메트릭을 제안한다. 이하, 제안된 품질 메트릭 및 관련된 타임스탬프가 더 상세히 기술될 것이다.
프레임-레이트-변이(Frame-Rate-Deviation)
이 품질 메트릭은 단지 오디오, 비디오 및 음성을 위해 적용될 수 있고, 다른 미디어 타입에 적용될 수 없다. 이 메트릭은 재생 프레임 레이트에 대한 정보를 제공한다. 프레임 레이트 변이는 재생 프레임 레이트가 선결된 값으로부터 변이될 경우에 발생된다. 이 품질 메트릭은 이벤트의 지속 시간 및 프레임 레이트 변이 값(즉, 선결된 프레임 레이트 및 실제 재생 프레임 레이트 간의 차이) 모두를 포함할 수 있다. 지속 시간은 초의 단위로 표현될 수 있고, 소수치일 수 있다. 변이 값은 초당 프레임수의 단위로 표현될 수 있고, 또한 소수치일 수 있다.
상기 선결된 값은 서버 및 클라이언트 모두에게 공지된 디폴트 값일 수 있고, 또는 QoE 협상이 이루어지는 동안에 서버에 의해 제공될 수 있다. 이 값이 서버에 의하여 제공된다면, 서버는 미디어 비트 스트림 또는 다른 어느 수단을 확인함으로써 이 값을 결정할 수 있다.
이 선결된 값이 미디어 스트림이 지역적으로 재생되는 동안 연산된 평균 프레임 레이트를 나타내는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명을 실장하기 위하여, 프레임 레이트를 계산하기 위하여 후술하는 방법이 제안될 수 있다. 프레임 레이트가 단지 정수 개의 초에 해당하는 시점에서만 변동된다고 가정된다. 제2 n-1 내지 제2 n 까지의 시간 기간 동안의 프레임 레이트 값은 해당 기간 동안에 재생된 프레임의 개수와 동일하다. 시간 축은 NPT 시간을 표시할 수 있고, QoE 보고 기간의 개시 시점으로부터 시작될 수 있다.
프레임 레이트-변이 메트릭과 관련된 타임스탬프는 프레임 레이트 변이가 발 생했을 때의 시간을 표시한다. 타임스탬프의 값은, QoE 보고 기간의 개시 시점에 대한, 프레임 레이트 변이 이벤트 동안에 첫 번째로 재생되는 프레임의 NPT와 동일할 수 있다. 만일 어떤 프레임도 이벤트 동안 재생되지 않았다면, 해당 값은 QoE 보고 기간의 개시 시점에 대한, 해당 이벤트 이전에 최후로 재생된 프레임의 NPT 또는 QoE 보고 기간의 개시 시점 중 늦은 때와 동일할 수 있다.
지터-듀레이션(jitter-duration)
이 품질 메트릭은 단지 오디오, 비디오 및 음성을 위해 적용될 수 있고, 다른 미디어 타입에 적용될 수 없다. 재생 지터는 실제 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 사이의 절대 차이가 선결된 값보다 더 클 때 발생한다. 이 메트릭은 초의 단위로 표현될 수 있고, 소수치일 수 있다. 상기 선결된 값은 서버 및 클라이언트 모두에게 공지된 값으로서, 예컨대 100 밀리초로 알려진 디폴트 값일 수 있다.
지터-듀레이션 메트릭과 관련된 타임스탬프는 재생 지터가 발생한 시간을 나타낸다. 타임스탬프의 값은 QoE 보고 기간의 개시 시간에 대하여, 해당 재생 지터 내에 최초로 재생된 프레임의 NPT와 같을 수 있다.
동기화-손실-듀레이션(Synchronization-Loss-duration)
이 품질 메트릭은 미디어 타입의 어떤 쌍에 대해서도 적용될 수 있다. 값 A를 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 제1 미디어 스트림의 최후 재생된 프레임의 재생 시간 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 제2 미디어 스트림의 최후 재생된 프레임의 재생 시간 간의 차이치로서 정의하고, 값 B를 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 상기 제1 미디어 스트림의 상기 최후 재생된 프레임의 스케줄링된 재생 시간 및 상기 적어도 하나의 미디어 스트림들 중 상기 제2 미디어 스트림의 상기 최후 재생된 프레임의 스케줄링된 재생 시간 간의 차이치로서 정의한다. 동기화 손실은 상기 값 A 및 상기 값 B 사이의 절대 차이가 선결된 값보다 더 클 경우에 발생한다. 이 품질 메트릭은 초의 단위로 표현될 수 있고, 소수치일 수 있다. 상기 선결된 값은 서버 및 클라이언트에 모두 공지되는, 예컨대 100 밀리세컨드로 공지되는 디폴트 값일 수 있다.
동기화-손실 듀레이션 메트릭과 관련된 타임스탬프는 재생 동기화 손실이 발생했을 때의 시간을 나타낸다. 타임스탬프의 값은 QoE 보고 기간의 개시 시간에 대하여, 해당 동기화 손실 내에서 최초로 재생된 프레임의 NPT와 같을 수 있다.
열화된 장면-컷-프레임의 개수(Number-of-Corrupted-Scene-Cut-Frames)
이 품질 메트릭은 비디오에 대해서만 적용될 수 있고, 다른 미디어 타입에 적용될 수 없다. 이 메트릭은 QoE 보고 기간 동안 열화된 장면 컷 프레임의 번호를 나타낸다. 이 메트릭은 0과 같거나 그보다 큰 정수의 단위로서 표시될 수 있다. 만일이 메트릭이 지원되지 않고, 소정의 QoE 보고 기간 동안 이러한 메트릭이 보고되지 않는다면, 그것은 어떤 장면 컷 프레임도 해당 QoE 보고 기간 동안 열화되지 않았다는 것을 나타내는 것일 수 있다.
이 품질 메트릭은 만일 서버가 어떤 프레임이 장면 컷 프레임인지 나타내는 정보를 가질 경우, 또는 서버가 해당 정보를 유도하는 방법을 구현하는 경우(예를 들어 소정의 장면 컷 검출 알고리즘을 이용하여)에 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 서버가 대역-내 또는 대역-외 시그널링 중 하나를 통하여 클라이언트가 이러한 정보를 사용하도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 이러한 품질 메트릭은 클라이언트가 해당 정보를 유도하는 방법을 구현하는 경우(예를 들어 소정의 장면 컷 검출 알고리즘을 이용하여)에 이용될 수 있다. 예를 들어, ITU-T H.264(일명 ISO/IEC MPEG-4 Part 10)에서는, 장면 컷 정보는 장면 정보 보충 확장 정보(scene information supplemental enhancement information, SEI) 메시지를 이용함으로써 해당 클라이언트에 전달될 수 있다.
열화된 장면-컷-프레임의 개수(number-of-corrupted-scene-cut-frames) 메트릭과 관련된 타임스탬프는 정의될 수 없는 경우도 있는데, 그 이유는 열화된 장면 컷 프레임의 개수가 측정되는 시간이 QoE 보고 기간의 종료 시간과 같은 것이 명백할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따라 제안된 신규한 품질 메트릭의 각각을 위한 예시적인 프로토콜 신택스의 예를 들면 다음과 같다.
Framerate_Deviation = "Framerate_Deviation" "=" "{" SP / (Value1 SP Value2 [SP Timestamp])#("," Value1 SP Value2 [SP Timestamp])"}";
Jitter_Duration = "Jitter_Duration" "=" "{" SP / (Value [SP Timestamp))#("," Value [SP Timestamp]) "}";
Syncloss_Duration = "Syncloss_Duration" "=" "{" SP / (Value [SP Timestamp])#(", " Value [SP Timestamp]) "}";
Corrupted_Scene_Cuts = "Corrupted_Scene_Cuts" "=" "{" SP / Value "}";
여기서, Value1 필드는 프레임 레이트 변이 이벤트의 지속 시간을 표시하고, Value2 필드는 프레임 레이트 변이 값을 표시한다. Value 필드는 재생 지터의 지속 시간, 동기화 손실의 지속 시간, 또는 열화된 장면 컷 프레임의 개수를 나타낸다. Timestamp 필드의 의미(semantics)는 전술된 바와 같다.
품질 궤환에서, 같은 이벤트가 한 모니터링 기간 동안 한 번 이상 발생할 가능성이 존재한다. 이러한 경우, 품질 궤환 값은 한 번 이상 발생할 수 있고, 그것은 이벤트의 수를 서버에 표시한다.
클라이언트가 프레임 레이트-변이 메트릭을 계산하도록 허용하기 위하여, 선결된 프레임 레이트 값은 클라이언트에 전송될 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우, 해당 값은 Tdoc S4-040073에서 특정된 바와 같은 RSTP header QoE-Header 또는 SDP 특성인 "QoE-Metrics"에 추가적인 하나의 파라미터로서 추가될 수 있다. 선결된 프레임 레이트 값을 위한 신텍스 디자인은 예를 들면 다음과 같이 정의될 수 있다.
선결된 프레임 레이트 = "FR" "=" 1*DIGIT "." 1*DIGIT
그러면, RTSP QoE-Header 및 SDP QoE-Metrics 신택스들은 다음과 같이 된다.
QoE-Header = "QoE-Metrics" ":" "off" / 1# (stream-url "; " Metrics "; " Sending-rate ["; " Range] ["; " FR]) CRLF
및
a=QoE-Metrics: Metrics "; " Sending-rate ["; " Range] ["; " FR] CRLF
스트리밍 서비스에서 품질 궤환을 수행하는 동안 전송 대역폭을 더 효율적으 로 사용하기 위해, 본 발명은 열화-듀레이션 메트릭에 따라 결정된 품질 궤환 값이 오직 상기 듀레이션이 선결된 값보다 더 클 경우에만 보고되도록 제안한다. 재생이 이루어지는 동안, 짧은 시간 동안 오직 하나의 프레임 또는 수 개의 프레임들만이 재생되지 않았다면, 말단 사용자는 전형적으로는 그 차이를 감지할 수 없다. 수신 단말기는 프레임을 재생하지 않도록 결정할 수 있는데, 그 이유는 다음과 같은 것들 중 하나일 수 있다: 어떠한 이유로 인하여, 비-참조 프레임(non-reference frame)이 서버로부터 송신되지 않는 경우; 비-참조 프레임이 부분적으로 또는 전체적으로 손실되었을 경우; 비-참조 프레임은 완전히 수신되었으나, 정확하게 복호화될 수 없는 경우; 비-참조 프레임은 완전하게 수신되었으나, 지연 또는 연산 능력의 부족으로 인하여 복호되지 않은 경우; 참조 또는 비-참조 프레임이 완전히 수신되고, 정확하게 복호화 되었으나, 해당 프레임의 스케줄링된 재생 시간이 만료된 경우. 짧은 시간 기간 동안에 이러한 프레임들이 재생되지 않는 것으로는 사용자는 이를 느끼지 못하므로, 짧은 시간 기간의 이러한 프레임들에 대해 보고하는 것은 송신 대역폭의 낭비일 수 있다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 오직 연화 듀레이션이 상기 선결값을 초과하는 경우에만 열화 듀레이션이 보고되도록 제안하는데, 여기서 선결값은 예를 들면 서버 및/또는 클라이언트에 의하여 설정된 디폴트값이거나 프로토콜에 의하여 규정되는 값일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다.
첫 번째 단계 300에서, 스트리밍 세션이 스트리밍 클라이언트 및 스트리밍 서버 사이에서 설정된다. 단계 301에서, 품질 메트릭의 선결된 집합으로부터의 하 나 이상의 품질 메트릭은 본 발명에 따라 제안된 바와 같은 품질 메트릭을 포함하는데, 이들은 스트리밍 클라이언트에 의하여 수행되는 품질 궤환 동작에서 사용되기 위하여 스트리밍 클라이언트 및 스트리밍 서버 간에서 협상된다. 상기 세션 설정 및 협상은 SDP와 통합된 RTCP에 기반하거나, RTSP에 기반하건, 또는 SIP에 기반하여 수행될 수 있다. 단계 301은 또한 단계 300과 함께 수행될 수 있다. 상응하는 타임스탬프 메트릭은 스트리밍 세션을 위하여 협상된 품질 메트릭의 적어도 일부와 관련될 수 있다. 단계 302에서, 실제 스트리밍이 개시되는데, 예를 들어 미디어 스트림이 스트리밍 클라이언트로 송신되고 상기 스트리밍 클라이언트가 설정된 단말기 상에서 재생될 때 개시된다. 상기 스트리밍 동안, 단계 303에서 품질 궤환이 필요한지 여부가 점검된다. 이러한 동작은 예를 들면 협상된 품질 메트릭에 따라서 스트리밍 서버로 보고되어야 하는 이벤트가 발생되는 지 여부를 연속적으로 점검함으로써 수행될 수 있다. 이러한 경우는, 예를 들면 동기화 이벤트의 손실일 수 있다. 또는, 주기적인 품질 보고를 수행하도록 협상될 수 있으며, 예를 들어 특정 시간 기간 내의 열화된 장면 컷 프레임의 개수가 주기적으로 궤환될 수 있다. 상기 단계 303에서, 이벤트에 의해 구동되는 궤환 동작 및 주기적으로 수행되는 궤환 동작 모두가 개시된다. 만일 품질 궤환이 필요하다고 결정되면, 단계 304에서 개별 협상된 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환 값이 결정된다. 만일 상기 협상된 품질 메트릭 중 하나 또는 수 개가 타임스탬프 메트릭과 관련된다면, 상응하는 타임스탬프는 단계 305에서 결정된다. 상기 단계 305는 단계 304 전에도 동일하게 수행될 수 있다. 그러면, 품질 궤환 값 및 상응하는 타임스탬프는 단계 306에서 스트리밍 서버로 보고되는데, 예를 들면 RTSP, RTCP 또는 SIP를 통하여 보고된다. 품질 궤환이 수행된 이후에, 또는 품질 궤환이 불필요하다고 결정된다면, 스트리밍이 중단되어야 하는지 단계 307에서 점검된다. 그러하지 않다면, 신규한 궤환이 필요한지 여부가 단계 303에서 다시 점검된다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템의 기능적 구성 요소들을 개략적으로 도시한다. 도시된 실시예는 RTSP를 사용하여 스트리밍을 제어하는 PSS 시스템을 예시적으로 나타낸다. 또한, 클라이언트(601)(제1 부분)로부터 서버(600)(제2 부분)로 전송된 품질 궤환 및 타임스탬프를 스니핑(sniff)하거나 캡쳐하는 네트워크 요소를 추가하고, 하부의 프로토콜 스택을 조금 수정하기만 하면, SIP역시 동일하게 이용될 수 있다는 것이 이해된다. 도 4의 PSS 시스템은 스트리밍 클라이언트(601) 및 스트리밍 서버(600)를 포함하며, 클라이언트(601) 및 서버(600) 모두가 RTSP를 동작시킬 수 있는 적어도 하나의 RTSP 엔티티(401, 400)를 포함한다. RTSP 엔티티들(400, 401)은 다른 프로토콜 엔티티들에 의하여 동작되는 하부 프로토콜 계층들의 서비스를 이용하며, 다른 프로토콜 엔티티들에 대해서는 TCP/UDP 엔티티(402, 403) 및 IP 엔티티(404, 405)가 도시된다. 또한, 스트리밍 클라이언트(601)는 스트리밍 품질 모니터 인스턴스(streaming quality monitor instance, 407)에 연결되며, 스트리밍 품질 모니터 인스턴스는(407) 협상된 품질 메트릭(및 상응하는 타임스탬프를 이용하는 것도 가능)을 이용하여 실재 스트리밍 어플리케이션의 품질을 모니터링하고, 모니터링된 품질 궤환값을 상기 RTSP 엔티티(401)로 입력한다. 예를 들면, 상기 스트리밍 품질 모니터는 단말기에 의해 제공될 수 있고, 상기 스트 리밍 클라이언트는 단말기 내에서 설정된다. 만일 타임스탬프 메트릭이 사용된 품질 메트릭을 위해 정의된다면, 스트리밍 품질 모니터(407)는 상기 타임스탬프 메트릭에 따라 타임스탬프를 결정하고, 모니터링된 상기 품질 궤환 값 및 상기 상응하는 타임스탬프를 클라이언트 RTSP(401)를 통하여 스트리밍 서버(600) 내의 RTSP 피어 엔티티(RTSP peer entity)로 전달하는데, 이 RTSP 피어 엔티티에서 전달된 값들은 평가 및 분석을 위하여 품질 데이터 처리 인스턴스(406)로 입력된다. 이러한 품질 데이터 처리 인스턴스(406)는 예를 들어 열화 듀레이션 이벤트가 너무 빈번해질 경우에는 스트림의 오류 탄력성(error resilience)을 개선하려는 목적을 가지거나, 단지 통계적 품질 데이터를 수집하려는 목적을 가지거나, 또는 다른 목적을 가질 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 이용하여 전술되었다. 첨부된 청구의 범위의 기술적 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 범위에서, 당업자에게 명백한 다른 대안적인 방법 및 변화된 실시예들이 존재할 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 특히, 본 발명은 3세대 무선 통신 시스템 내의 어플리케이션에만 한정되는 것이 결코 아니다. 본 발명은 파라미터 궤환 기능을 가지는 모든 종류의 유선 및 무선 데이터 송신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명은 품질 궤환을 위해 적어도 하나의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스에서의 품질 궤환을 위하여 적용될 수 있으며, 3세대 무선 통신 시스템 내의 어플리케이션에만 한정되는 것이 아니라, 파라미터 궤환 기 능을 가지는 모든 종류의 유선 및 무선 데이터 송신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따르는 패킷-교환 스트리밍 서비스(Packet-Switched Streaming Service, PSS) 프로토콜 스택을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따르는 실시간 스트리밍 프로토콜(Real-time Streaming Protocol, RTSP) 협상 헤더(negotiation header)의 정의를 도시한다.
도 3은 본 발명의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템의 개략적인 블록도이다.

Claims (16)

  1. 하나 이상의 미디어 스트림이 재생되기 위하여 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스의 품질 궤환 방법에 있어서,
    - 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 하나 이상의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값을 결정하는 단계로서, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 품질 메트릭을 포함하며,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생되는 지터 이벤트의 듀레이션에 관련되는 지터-듀레이션 메트릭(jitter-duration metric)인, 결정 단계; 및
    - 상기 품질 궤환값을 서버로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 품질 메트릭은 타임스탬프와 함께 보고되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지터-듀레이션 메트릭은 타임스탬프와 함께 보고되고,
    상기 타임스탬프는 품질 보고 기간의 개시 시간에 대한 상기 지터 이벤트 동 안에 첫 번째로 재생되는 프레임의 재생 시간과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재생 시간은 일반 재생 시간(Normal Play Time, NPT)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    품질 메트릭들의 상기 선결된 집합은 열화의 듀레이션에 관련된 열화-듀레이션 메트릭을 포함하고,
    상기 열화-듀레이션 메트릭에 따라서 결정된 상기 품질 궤환값은, 상기 듀레이션이 소정의 선결값보다 큰 경우에만 보고되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 스트리밍은 실시간 전송 프로토콜(Real-time Transport Protocol, RTP)에 기반하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스트리밍은,
    실시간 스트리밍 프로토콜(Real-time Streaming Protocol, RTSP)에 의하여 적어도 부분적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 품질 궤환값은 상기 RTSP를 통하여 상기 서버로 보고되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스트리밍 서비스는 3세대 이동 통신 시스템 내의 패킷-교환 스트리밍(Packet-switched Streaming Service, PSS)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 프로세서로 하여금 제1항의 방법 단계들을 수행하도록 하는 동작 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  11. 스트리밍 서비스 내의 품질 궤환을 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    - 하나 이상의 서버 및
    - 하나 이상의 클라이언트를 포함하며,
    하나 이상의 미디어 스트림이 재생을 위하여 상기 하나 이상의 클라이언트로 스트리밍되고,
    품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 하나 이상의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값이 결정되며,
    품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 품질 메트릭을 포함하고,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생되는 지터 이벤트의 듀레이션에 관련되는 지터-듀레이션 메트릭(jitter-duration metric)이며,
    상기 품질 궤환값은 상기 하나 이상의 서버로 보고되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 스트리밍 서비스용 클라이언트에 있어서, 상기 클라이언트는,
    - 재생을 위하여 상기 클라이언트로 스트리밍된 하나 이상의 미디어 스트림을 수신하기 위한 수단,
    - 품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 하나 이상의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값을 결정하기 위한 수단으로서, 품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 품질 메트릭을 포함하고,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생되는 지터 이벤트의 듀레이션에 관련되는 지터-듀레이션 메트릭(jitter-duration metric)인, 수단, 및
    - 상기 품질 궤환값을 서버로 보고하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 클라이언트.
  13. 재생을 위하여 하나 이상의 미디어 스트림이 클라이언트로 스트리밍되는 스트리밍 서비스용 서버에 있어서,
    품질 메트릭들의 선결된 집합으로부터의 하나 이상의 품질 메트릭에 따라서 품질 궤환값이 결정되며,
    품질 메트릭의 상기 선결된 집합은 상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 품질 메트릭을 포함하고,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생에 관련된 상기 품질 메트릭은,
    상기 하나 이상의 미디어 스트림의 상기 재생의 재생 시간 및 스케줄링된 재생 시간 간의 차이가 소정의 선결값보다 큰 경우에 발생되는 지터 이벤트의 듀레이션에 관련되는 지터-듀레이션 메트릭(jitter-duration metric)이며, 상기 서버는,
    - 상기 클라이언트에 의해 상기 서버로 보고된 상기 품질 궤환값을 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 서버.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 스트리밍 서비스는 3세대 이동 통신 시스템 내의 패킷-교환 스트리밍(Packet-switched Streaming Service, PSS)인 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 스트리밍 서비스는 3세대 이동 통신 시스템 내의 패킷-교환 스트리밍(Packet-switched Streaming Service, PSS)인 것을 특징으로 하는 클라이언트.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 스트리밍 서비스는 3세대 이동 통신 시스템 내의 패킷-교환 스트리밍(Packet-switched Streaming Service, PSS)인 것을 특징으로 하는 서버.
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