KR100991845B1 - Ｖｏｄ 시스템에서 컨텐츠의 정보파일과 ｇｏｐ 단위의 전송을 이용한 ｖｃｒ 유사 동작 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VOD(Video On Demand) 시스템에서 빨리 감기(Fast Forward:FF), 되감기(Fast Backward:FB), 정지(Sop), 재생(Play) 등과 같은 VCR 유사 동작을 컨텐츠의 정보파일과 GOP 단위의 전송을 이용하여 신속하게 처리하는 방법에 관한 것으로, VOD 서비스할 컨텐츠의 정보파일을 생성하는 단계; 사용자의 요청이 수신되면, 해당 컨텐츠의 정보파일을 참조하여 GOP단위로 컨텐츠를 전송하는 단계; 셋톱박스로부터 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)가 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 빨리 감기나 되감기 중에 재생이 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정함과 아울러 해당 P 프레임과 B 프레임의 시간정보도 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 및 일시 정지나 일시 정지중 재생이 요청되면, 메시지를 통해 스트림을 일시정지하거나 정지된 스트림을 재생하는 단계로 구성된다.
VOD, 서버, 정보파일, 컨텐츠, 스트림, 빨리 감기, 되감기, 재생

Description

ＶＯＤ 시스템에서 컨텐츠의 정보파일과 ＧＯＰ 단위의 전송을 이용한 ＶＣＲ 유사 동작 처리방법 {METHOD OF PROCESSING VCR-LIKE OPERATION IN VOD SYSTEM}
본 발명은 VOD(Video On Demand) 시스템에서 빨리 감기(Fast Forward:FF), 되감기(Fast Backward:FB), 정지(Sop), 재생(Play) 등과 같은 VCR 유사 동작을 처리하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨텐츠의 정보파일과 GOP 단위의 전송을 이용하여 클라이언트의 요구에 따라 VCR 유사 동작을 신속하게 처리하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, VOD 서비스를 지원하는 VOD 시스템은 대량의 멀티미디어 데이터를 저장장치에 저장하고 원격 클라이언트의 요청에 따라 멀티미디어 데이터를 액세스하여 네트워크로 전송하는 VOD 서버와, 서버가 전송하는 데이터를 클라이언트에게 전달하는 네트워크, 서버에게 멀티미디어 데이터를 요청하고 서버가 전송한 데이터를 다운로드하여 재생하는 클라이언트로 구성된다. 통상 클라이언트는 텔레비전에 연결되는 셋톱박스형태로 구현되고, 모든 셋톱박스에는 VCR과 같이 현재 재생 중인 컨텐츠를 고속으로 전방탐색하는 빨리 감기(Fast Forward), 후방 탐색하는 되감기(Fast Backward), 재생중 일시정지(Stop), 정지중 다시 재생(Play) 등과 같이 전통적인 VCR 유사 동작을 처리하는 기능이 있다.
현재 국내의 VOD 서비스 방식은 다운로드 & 플레이(D&P) 방식이 주를 이루고 있으나 새로운 방식의 VOD는 다운로드 & 플레이방식이 아니라 스트림 방식으로 VOD를 서비스한다. 스트림 방식의 VOD 서비스는 네트워크 환경에 따라 많은 문제가 발생할 수 있지만, 스트림 서비스를 할 수 있는 최소한의 요건이 다 갖추어졌다고 가정한다.
한편, 스트림 방식의 VOD 서비스에서도 일반적인 컨텐츠 재생뿐만 아니라 빨리 감기(FF), 되감기(FB), 일시 정지(Stop) 등과 같은 VCR 유사 기능들이 모두 가능해야 하는데, 이와 같은 VCR 유사 동작을 처리하는 방식은 셋톱박스가 처리하는 것과, VOD 서버가 처리하는 방식으로 구분될 수 있다. 이전의 다운로드 및 플레이방식에서는 셋톱박스가 주로 처리하였으나 새로운 스트림 방식의 VOD에서는 VOD 서버가 셋톱박스로 컨텐츠를 전송하다가 사용자의 VCR 유사 조작이 셋톱박스를 통해 VOD 서버로 전달되면, VOD 서버가 사용자의 요구에 따라 스트림에 적절한 처리를 가해서 셋톱박스로 전송하는 방법을 사용하고 있다. 이러한 VCR 유사 동작을 처리를 위하여 VOD 서버는 빨리 감기(FF), 되감기(FB)를 요구받으면 컨텐츠 파일에서 사용자가 요구한 시간 이후로는 I-frame만을 읽어서 기능에 맞게 시간을 조정해서 전송한다. 이때 종래에는 파일을 읽을 때 그냥 전송하는 버퍼 사이즈만큼 읽어서 I-frame을 찾기 위해 읽은 데이터를 파싱해서 시간을 수정하고, I-frame의 길이를 알아내 기 위해 다음 프레임이 나올 때까지 파싱을 해야한다. 따라서 VOD 서비스에서는 빨리 감기나 되감기 등과 같은 VCR 유사 동작을 VOD 서버에서 처리할 경우에 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 VOD 서버가 컨텐츠를 전송할 때 GOP 단위로 전송함과 아울러 전송할 컨텐츠의 정보파일을 미리 생성하여 클라이언트의 요구에 따라 VCR 유사 동작을 신속하게 처리할 수 있는 VOD 시스템에서 컨텐츠의 정보파일과 GOP 단위의 전송을 이용한 VCR 유사 동작 처리방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, VOD 서비스할 컨텐츠의 정보파일을 생성하는 단계; 사용자의 요청이 수신되면, 해당 컨텐츠의 정보파일을 참조하여 GOP단위로 컨텐츠를 전송하는 단계; 셋톱박스로부터 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)가 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 빨리 감기나 되감기 중에 재생이 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정함과 아울러 해당 P 프레임과 B 프레임의 시간정보도 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 및 일시 정지나 일시 정지중 재생이 요청되면, 메시지를 통해 스트림을 일시정지하거나 정지된 스트림을 재생하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 시간정보의 수정은 해당 프레임의 PCR(Program Clock Reference)과 PTS(Presentation Time Stamp)정보를 수정하는 것이고, 상기 정보파일은 해당 컨 텐츠들의 I 프레임의 위치와 길이, 수정해야 할 PTS, PCR 위치가 포함되어 있고, 동일 GOP의 다른 P 프레임나 B 프레임들의 PTS, PCR 위치 정보는 해당 GOP의 I 프레임 위치정보를 기준으로 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 VOD 서버는 서비스 전에 각 컨텐츠 파일을 파싱해서 I-frame 위치와 길이, 전 프레임의 PTS, PCR를 모두 저장한 각 컨텐츠의 정보파일 따로 생성하여 관리하고, 실제 스트림 전송시에는 GOP 단위로 읽어서 전송함으로써 빨리 감기(FF), 되감기(FB) 등의 VCR 유사 기능을 신속하고 효율적으로 제공할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되기에 적합한 VOD 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 VOD 시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명이 적용되는 VOD 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 컨텐츠들을 저장하고 있다가 사용자가 요청한 컨텐츠를 MPEG2 혹은 MPEG4 등의 방식으로 압 축부호화한 후 GOP(Group Of Picture)단위로 스트리밍 방식으로 전송해주는 VOD 서버(110)와, VOD 서버(110)를 다수의 클라이언트들과 연결해주는 네트워크(102)와, 사용자의 리모컨(122) 조작에 따라 동작하면서 사용자가 요청한 컨텐츠를 네트워크(102)를 통해 VOD 서버(100)에 요청하고, VOD 서버(110)가 전송하는 컨텐츠 스트림을 수신받아 디코딩한 후 재생하여 텔레비전(130) 화면으로 출력하는 셋톱박스(120)로 구성된다.
그리고 이와 같은 본 발명의 VOD 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 리모컨(122)을 조작하여 특정 컨텐츠를 요청하면 셋톱박스(120)는 사용자의 이러한 요구사항을 VOD 서버(110)로 전달한다(S1,S2). VOD 서버(110)는 셋톱박스(120)를 통해 전달된 사용자의 요구 컨텐츠를 스트림 방식으로 편성하여 해당 셋톱박스(120)로 전송한다(S3). 이때 본 발명에 따른 VOD 서버(110)는 송신버퍼를 GOP 단위의 컨텐츠로 구성하여 전송한다.
셋톱박스(120)는 VOD 서버(110)로부터 전송된 컨텐츠를 재생하여 텔레비전 화면으로 출력한다(S4). 사용자는 재생되는 컨텐츠를 보다가 빨리 감기(FF)를 위해 리모컨(122)의 "FF" 버튼을 눌러 고속 전진을 요청하거나 되감기(FB)를 위해 "FB" 버튼을 눌러 고속 후진을 요청한다(S5,S6).
셋톱박스(120)는 사용자의 고속 전진 요청이나 고속 후진 요청을 VOD 서버(110)로 전달하고, 이에 따라 VOD 서버(110)는 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)를 처리하여 빨리감기나 되감기가 처리된 스트림을 셋톱박스(120)로 전송한다(S7,S8). 이에 따라 셋톱박스(120)는 빨리감기(FF)나 되감기(FB)를 보여주고, 리모컨(122)을 통해 사용자로부터 정지조작이 입력되면, VOD 서버(110)에 정지를 요청한다(S9~S11). 이에 따라 VOD 서버(110)는 스트림 전송을 일시 중지하고, 정지 메시지를 해당 셋톱박스(120)에 통지한다(S12). 이에 따라 셋톱박스(120)는 영상을 일시 정지시키고, 리모컨(122)으로부터 정지영상 재생이 요청되면 VOD 서버(110)에 재생을 요청하고, 이에 따라 VOD 서버(110)는 정지된 영상의 재생을 처리한 후 해당 컨텐츠의 스트림을 전송하여 셋톱박스가 정지된 영상을 재생하게 한다(S13~S19).
도 3은 본 발명에 따라 VOD 서버가 VCR 유사 동작을 처리하는 절차를 도시한 순서도이고, 도 4는 MPEG2 시스템에서 PCR이 위치하는 TS 헤더의 예를 도시한 도면이며, 도 5는 MPEG2시스템에서 PTR이 위치하는 PES 헤더의 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따르면 VOD 서버(110)는 VOD 서비스를 위한 컨텐츠를 H/E로부터 받자 마자 VCR 유사 동작의 처리시간을 단축시키기 위해서 해당 컨텐츠들의 I-frame 위치와 길이, 수정해야 할 PTS, PCR 위치가 있는 정보파일을 생성하여 먼저 저장한다(S301,S302).
그 후에 해당 컨텐츠를 요청하는 사용자가 있다면, 그 컨텐츠 파일을 읽기 전에 I-frame 정보를 가진 정보파일을 먼저 로딩해서 컨텐츠 파일을 읽을 때 I-frame 정보를 참고해서 I-frame 순서대로 읽어서 전송을 한다(S303). 이때 해당 컨텐츠를 송신버퍼 상에 GOP 단위로 로딩하여 스트리밍 방식으로 전송한다.
이어 컨텐츠를 전송하는 서비스 중간에 사용자의 빨리 감기(FF)나 되감기(FB) 요청이 수신되면, VOD 서버(110)는 이미 I-frame 순서대로 읽어서 GOP단위 로 전송하므로 전송하려는 버퍼의 첫 부분이 I-frame 시작 위치이므로 수정해야 할 PTS, PCR의 위치를 쉽게 찾아 수정한 후 I-frame 길이만큼만 전송하고, 다음 전송할 부분도 정보파일에서 다음 I-frame 위치로 이동 후 프레임 길이만큼만 읽고 위의 과정을 반복한다(S304~S306). 여기서, PCR(Program Clock Reference)은 도 4에 도시된 바와 같이 TS 헤더에 위치하며 시스템 엔코더에서 27MHz의 시스템 클럭으로 샘플링한 값이다. PCR은 베이스필드의 33비트와 익스텐션 필드의 9비트로 나누어 나타내는데, 중간에 6비트의 유예비트를 추가하여 총 48비트로 구성된다. PCR을 만드는 과정에서 시간은 시스템클럭으로 샘플링되므로 샘플간의 시간은 0.0037nsec이고, PCR로 표현할 수 있는 시간범위는 0초에서 1628904초이다.
또한 PTS(Presentation Time Stamp)는 도 5에 도시된 바와 같이 PES 패킷 헤더에 위치하며, 디코딩된 억세스 유니트가 재생되는 시점을 나타내는 값으로서 DTS(Decoding Timp Stamp)와 마찬가지로 시스템 클럭 주파수의 1/300 단위의 클럭으로 표현한 것이다. PTS는 DTS와 마찬가지로 PES 패킷 헤더부분에 있는데, PTS는 그 PES 패킷의 유료부하부분에 반드시 있게 되는 psc(picture start code)로부터 시작되는 한 억세스 유니트의 비디오 데이터를 디코딩한 후 디스플레이해야 하는 시간을 알려준다.
이와 같이 본 발명에 따르면 GOP단위로 전송하므로 종래에 비해 임의적인 버퍼 길이만큼 읽어서 I-frame을 찾고 시간을 계산하는 등의 시간을 많이 절약할 수 있다.
그리고 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)를 한 후에 일반적인 재생(Play)을 요청 하면, 그 이전에 수정된 PTS, PCR에 따라 이후 일반적인 재생이 되는 스트림도 PTS, PCR이 수정되어야 한다. 그런데 일반 재생되는 스트림에는 P-frame 또는 B-frame이 존재하고. 이러한 P 프레임과 B 프레임들의 PTS, PCR도 수정되어야 한다.
그래서 서비스 전에 I-frame 정보를 저장할 때, 다른 P 프레임나 B 프레임들의 PTS, PCR 위치 정보도 저장해야 한다. 그런데 파일의 위치 정보이기 때문에 파일이 고화질이고 영화와 같이 대용량인 경우에는 저장 단위가 크므로 위치 값을 저장해야 할 공간이 커지고, 그것은 I-frame 정보파일의 용량이 커지게 되는 것이므로 GOP를 기반으로 I-frame의 위치를 중심으로 계산된 단위로 저장한다. 그래서 일반재생일 때는 GOP 단위로 파일을 읽어서 전송한다.
또한 예기치 못한 문제로 전송된 데이터가 손실되어도 다음 전송되는 정보들이 GOP단위로 전송되기 때문에 바로 다음 전송부터 정확히 들어온다면 정상적으로 재생이 가능하다. 만약 GOP 단위가 아니라 임의적인 버퍼 단위로 전송하다가 중간에 손실된다면, 다음 전송되는 데이터 중에 I-frame이 나올 때까지 정상적인 재생이 불가능 부분을 해결할 수 있다(S307~S309).
한편, 일시 정지와 정지된 영상 재생 요청은 VOD 서버(110)와 셋톱박스(120) 간에 메시지만 전달해서 스트림 전송만 일시적으로 중지했다가 영상 재생 요청에 따라 전송하는 부분이므로 I-frame부터 GOP단위로 전송하는 것과 임의적인 버퍼 단위로 하는 것 둘 다 상관이 없다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되기에 적합한 VOD 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명이 적용되는 VOD 시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따라 VOD 서버가 VCR 유사 동작을 처리하는 절차를 도시한 순서도,
도 4는 MPEG2 시스템에서 PCR이 위치하는 TS 헤더의 예를 도시한 도면,
도 5는 MPEG2시스템에서 PTR이 위치하는 PES 헤더의 예를 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
102: 네트워크 110: VOD 서버
120: 셋톱박스 122: 리모컨
130: 텔레비전

Claims (3)

  1. 삭제
  2. VOD 서비스할 컨텐츠의 정보파일을 생성하는 단계;
    사용자의 요청이 수신되면, 해당 컨텐츠의 정보파일을 참조하여 GOP단위로 컨텐츠를 전송하는 단계;
    셋톱박스로부터 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)가 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계;
    빨리 감기나 되감기 중에 재생이 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정함과 아울러 해당 P 프레임과 B 프레임의 시간정보도 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 및
    일시 정지나 일시 정지중 재생이 요청되면, 메시지를 통해 스트림을 일시정지하거나 정지된 스트림을 재생하는 단계를 구비하고,
    상기 시간정보의 수정은
    해당 프레임의 PCR(Program Clock Reference)과 PTS(Presentation Time Stamp)정보를 수정하는 것을 특징으로 하는 VOD 시스템에서 컨텐츠의 정보파일과 GOP 단위의 전송을 이용한 VCR 유사 동작 처리방법.
  3. VOD 서비스할 컨텐츠의 정보파일을 생성하는 단계;
    사용자의 요청이 수신되면, 해당 컨텐츠의 정보파일을 참조하여 GOP단위로 컨텐츠를 전송하는 단계;
    셋톱박스로부터 빨리 감기(FF)나 되감기(FB)가 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계;
    빨리 감기나 되감기 중에 재생이 요청되면, 정보파일을 참조하여 I프레임을 찾아 시간정보를 수정함과 아울러 해당 P 프레임과 B 프레임의 시간정보도 수정하여 해당 셋톱박스로 전송하는 단계; 및
    일시 정지나 일시 정지중 재생이 요청되면, 메시지를 통해 스트림을 일시정지하거나 정지된 스트림을 재생하는 단계를 구비하고,
    상기 정보파일은
    해당 컨텐츠들의 I 프레임의 위치와 길이, 수정해야 할 PTS, PCR 위치가 포함되어 있고,
    동일 GOP의 다른 P 프레임나 B 프레임들의 PTS, PCR 위치 정보는 해당 GOP의 I 프레임 위치정보를 기준으로 표시되는 것을 특징으로 하는 VOD 시스템에서 컨텐츠의 정보파일과 GOP 단위의 전송을 이용한 VCR 유사 동작 처리방법.
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