KR101001010B1 - 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법 - Google Patents

더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 여러 사이트에서 서로 다른 스트리밍 방식으로 전송되는 동영상 데이터들을 조합하여 재생할 수 있는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치는, 동영상 서비스 서버에서 전송되는 동영상 관련 정보들을 동영상 서비스 정보 조합 서버에서 조합하고 사용자 단말로 전송하여 재생하는 색인 기반 동영상 재생 장치로서, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버는, 상기 동영상 서비스 서버에서 전송된 동영상 관련 정보들을 분류하여 저장하기 위한 복수 개의 큐잉 수단, 현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 프론트 버퍼 및, 상기 큐잉 수단에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 백 버퍼를 구비한 복수 개의 버퍼링 수단, 및 상기 프론트 버퍼에서 제공된 동영상 데이터에 대한 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말에 전송하기 위한 컨트롤 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 스트리밍 방식으로 제공되는 여러 동영상들을 별도의 편집 작업없이 연결하여 어떠한 사용자 단말에서도 재생할 수 있게 된다.

Description

더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR PLAYING VIDEO BASED ON INDEX USING DOUBLE BUFFERING}
본 발명은 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 여러 사이트에서 서로 다른 스트리밍 방식으로 전송되는 동영상 데이터들을 조합하여 재생할 수 있는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 인터넷 기술의 발달로 인하여 동영상 서비스 서버로부터 온라인 데스크 탑 PC 또는 무선 인터넷을 이용한 모바일 폰을 통해 동영상을 다운로드 또는 실시간 스트리밍 서비스를 통해 동영상을 이용할 수 있는 서비스가 보편화되었다.
일반적으로 실시간 동영상 서비스의 경우, 동영상 서비스 서버에서는 사용자 단말로부터 특정 동영상 파일의 요청이 있으면, 동영상 서버에 저장된 해당 동영상 파일을 추출하고, 이를 스트리밍하여 상기 사용자 단말로 전송한다.
이때, 적용되는 스트리밍 방식으로는 크게 Bit Rate Throttling 방식과 Adaptive Streaming 방식의 두 가지가 있다.
상기 BRT 방식은 재생 시간의 10초 전까지만 버퍼링을 통해 미리 받아 놓도록 함으로써 재생 도중 중단시에 과다 프리 버퍼링으로 인한 경제적 손실을 최소화 하는 방식이다.
한편, 상기 Adaptive Streaming 방식은 기존의 스트리밍 기술을 쓰지 않고 HTTP의 표준 웹기술을 사용하여 스트리밍을 흉내내는 방식이다. 이는 동영상 데이터를 슬라이스 치즈처럼 얇게 조각내어 표준적인 HTTP 기술로 전송하게 된다. 이로 인하여, 인터넷 등의 회선 품질의 변동에 따라 전송되는 동영상 데이터의 품질을 변화시킴으로써 최적화된 동영상 서비스를 가능하게 해준다.
그런데, 이러한 종래의 실시간 스트리밍 동영상 서비스 방식에는 서비스 면에서 사용자 요구를 충족치 못하는 여러 가지 불편한 점이 있다. 예를 들면, 긴 분량의 동영상에서 다음에 또 필요로 하는 내용이 일부분에 불과하더라도 해당 동영상의 처음부터 끝까지 보거나 해당 부분을 일일이 찾아야 한다. 그리고, 필요한 내용이 여러 동영상에 조금씩 들어 있을 경우, 전문적인 동영상 처리 프로그램을 이용하여 각 동영상에서 필요한 부분을 발췌하여 재편집 후 다시 인코딩해야 한다. 또한, 필요한 동영상이 여러 사이트에 혼재할 경우에는, 해당 사이트마다 개별적으로 접속해야만 한다.
이러한 종래의 동영상 서비스가 가지는 불편 요소는 여러 사이트에 혼재하는 다수 동영상의 필요 부분에 대한 정보를 인터넷 서핑하는 과정에서 나중에 재방문 필요가 있는 페이지를 Book Marking 하듯이 해당 동영상의 재활용 필요 부분을 Video Duration Time Marking (동영상 재생구간 정보표시)하고 이 VDTM 정보를 데이터베이스로 저장하여 놓았다가 나중에 데이터베이스에서 필요한 VDTM 정보만을 검색 및 조합하여 동영상을 재생할 수 있는 동영상 서비스 환경 및 동영상 재생기를 개발하여 해결할 수 있다.
그런데, 새로운 서비스를 위해 개발하는 동영상 재생기가 필수적으로 해결해야 할 기술적 과제는 앞에서 언급한 바와 같이 여러 동영상 서비스 사이트가 동영상을 서비스하는 스트리밍 방식이 각기 달라 이들 다른 스트리밍 서비스로 제공되는 동영상들을 실시간으로 조합하여 재생할 때 발생할 수 있는 끊김 및 재생 불능의 문제이다. 즉, 기존의 동영상 재생 방식은 해당 사이트가 채택한 정책에 따라 단일 방식의 스트림 데이터만을 처리하여 재생하게 된다. 다시 말해, 한 사이트에서 BRT 방식과 Adaptive 방식의 스트리밍 기술을 동시에 적용하는 것은 없는 실정이다. 이로 인하여, 서로 다른 스트리밍 방식을 포함하고 있는 시리즈화된 동영상을 재생할 경우에, 복합적인 스트리밍 기술을 기반으로 전송되는 데이터 재생이 가능한 동영상 재생 장치는 제공하지 못하게 된다.
본 발명의 목적은, 여러 동영상 서비스 사이트에서 제공되는 수많은 동영상 중에서 필요한 특정 부분만을 발췌하여 별도의 편집 작업없이 연결하여 어떤 기종에서도 재생할 수 있도록 하는 동영상 재생 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 즉, 서로 다른 방식의 스트리밍 기술이 적용되는 여러 동영상들을 문제없이 재생할 수 있도록 하는 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치는, 동영상 서비스 서버에서 전송되는 동영상 관련 정보들을 동영상 서비스 정보 조합 서버에서 조합하고 사용자 단말로 전송하여 재생하는 색인 기반 동영상 재생 장치로서, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버는, 상기 동영상 서비스 서버에서 전송된 동영상 관련 정보를 분류하여 저장하기 위한 복수 개의 큐잉 수단, 현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 프론트 버퍼 및, 상기 큐잉 수단에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 백 버퍼를 구비한 복수 개의 버퍼링 수단, 및 상기 프론트 버퍼에서 제공된 동영상 데이터에 대한 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말에 전송하기 위한 컨트롤 스위칭 수단을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법은, 동영상 서비스 서버에서 전송되는 동영상 관련 정보들을 동영상 서비스 정보 조합 서버에서 조합하고 사용자 단말로 전송하여 재생하는 색인 기반 동영상 재생 방법으로서, 상기 동영상 서비스 서버에서 전송된 동영상 관련 정보들을 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 큐잉 수단에 의해 분류하여 저장하는 단계, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 프론트 버퍼에 의해 현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하는 단계, 큐잉 수단에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 백 버퍼에 의해 버퍼링하는 단계, 및 상기 프론트 버퍼에서 제공된 동영상 데이터에 대해, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 컨트롤 스위칭 수단에 의해 그 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 스트리밍 방식으로 제공되는 여러 동영상들을 별도의 편집 작업없이 연결하여 어떠한 사용자 단말에서도 재생할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치를 포함하는 네트워크 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치의 동작을 도시한 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 동영상 재생 장치의 컨트롤 스위칭 수단의 동작을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치를 포함하는 네트워크 구성을 도시한 개략도이다. 도면을 참조하면, 여러 동영상 서비스 서버(100)로부터 전송되는 동영상 관련 정보들을, 본 발명에 의한 동영상 서비스 정보 조합 서버(200)에서 조합하여 각 사용자 단말(300)에 전송하여 재생하게 되는 시스템이다.
상술한 바와 같이, 여러 동영상 서비스 서버로부터 동영상 데이터가 전송되는 방식이 다르기 때문에, 서로 다른 방식으로 스트리밍하는 동영상 서버로부터의 동영상을 한꺼번에 사용자 단말에서 하나의 재생기로 재생하는 것은 어려워질 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 서비스에는 존재하지 않는 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버(200)를 도입하고 더블 버퍼링 방법을 개발하여 기존의 단일 스트리밍 방식의 동영상 서비스로는 제공할 수 없는 새로운 서비스를 제공 가능케한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치(동영상 서비스 정보 조합 서버)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치는, 상기 동영상 서비스 서버(100)에서 전송된 동영상 관련 정보들을 분류하여 저장하기 위한 복수 개의 큐잉 수단(210), 현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 프론트 버퍼 (220a)및, 상기 큐잉 수단(210)에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 백 버퍼(220b)를 구비한 복수 개의 버퍼링 수단 (220), 및 상기 프론트 버퍼(220a)에서 제공된 동영상 데이터에 대한 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말(300)에 전송하기 위한 컨트롤 스위칭 수단(230)을 포함한다.
도 3은 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치의 동작을 도시한 개략도이다. 도면을 참조하면, m개의 큐잉 수단(210)과 버퍼링 수단(220)을 마련한다. 여기서, 상기 m은 상기 사용자 단말(300)측에서 재생하고자 하는 각 동영상들을 순서별로 중복을 배제한 개수를 구한 후, 이중에 가장 큰 개수로 지정된다.
본 발명은 동영상 재생을 하는 데 있어서, 더블 버퍼링(Double Buffering) 을 사용한다. 이는 Adapted 스트리밍에 의한 no-buffer 동영상의 로딩 시간과 Bit Rate Throtting 스트리밍 방식에 의한 buffered 동영상의 로딩 시간의 차이로 인해 종전의 동영상 내용이 재생이 끝나지 않았음에도 불구하고 도중에 새로운 동영상 내용이 전달될 수도 있으며, 도중에 동영상의 재생이 끊어지는 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
도 3에도 도시된 바와 같이, 버퍼링 수단(220)은 복수 개의 프론트 버퍼 (Front Buffer)(220a)와 백 버퍼(Back Buffer)(220b)로 이루어진다. 상기 프론트 버퍼(220a)는 현재 동영상 재생 장치가 읽고 있는 버퍼가 된다. 상기 백 버퍼 (220b)는 현재 화면에는 그 내용이 보이지 않지만, 상기 큐잉 수단(210)에 있는 잡 프로세서(job processor)가 기록중인 버퍼이다. 즉, 동영상의 재생이 도중에 끊어지는 현상을 발생하지 않도록 하기 위해, 상기 백 버퍼(220b)는 상기 프론트 버퍼 (220a)의 내용이 재생되는 도중에 계속해서 다음에 재생할 동영상을 기록하게 된다. 결국, 버퍼링 수단은 프론트 버퍼가 되었다 백 버퍼가 되었다를 반복하게 되는 것이다. 즉, 현재의 백 버퍼에 대한 쓰기가 끝나면 이것을 프론트 버퍼로 사용하고 기존의 프론트 버퍼는 백 버퍼의 역할을 수행하게 된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 동영상 재생 장치의 컨트롤 스위칭 수단의 동작을 도시한 개략도이다. 도 4a를 참조하면, 상기 컨트롤 스위칭 수단(230)은 버퍼링 수단(220)으로부터의 동영상 데이터들에 대한 순서쌍을 생성하여 해당 사용자 단말(300)에 전송하게 된다. 이때, 상기 컨트롤 스위칭 수단(230)은 멀티 쓰레드(Multi-Thread)를 이용하여 바로 재생할 동영상들의 쌍을 만들면서 다음에 재생할 동영상들의 순서쌍도 함께 조합하게 된다. 도 4a는 바로 재생할 동영상의 쌍을 만드는 것을 나타내며, 도 4b는 다음에 재생할 동영상들의 쌍을 생성하는 것을 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 전체 사용자 단말(300)의 수인 N과, 큐잉 수단 (210) 및 버퍼링 수단(220)의 수인 M을 이용한 순서쌍을 조합하고, 그 조합된 동영상 데이터를 각 사용자 단말(300)로 전송한다. 이때, 동영상 서비스 정보 조합 서버(200)와 사용자 단말(300)간의 동영상 데이터 통신은 일반적인 인터넷 통신 프로토콜인 http나 무선 어플리케이션 프로토콜(Wireless Application Protocol) 등을 통해 이루어질 수 있다.
결국, 각 사용자 단말(300)에서는 여러 동영상 서비스 서버(100)로부터 서로 다른 스트리밍 방식으로 전송되는 여러 동영상들을 하나의 재생 프로그램을 통해 쉽게 재생할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법을 도시한 흐름도이다.
일단, 동영상 서비스 서버(100)로부터 전송되는 동영상 메타 정보를, 동영상 서비스 정보 조합 서버(200)의 큐잉 수단(210)에서 분석하여 분리한 후(S101), 각 특성에 맞게 저장한다(S102).
큐잉 수단(210)에 있는 동영상인지를 판별하여(S103), 그렇지 않다면 동영상을 백 버퍼(220b)에 기록하고(S104), 서비스 프로그램에서는 서버에 설정된 값을 참조하여 상기 백 버퍼(220b)가 꽉 찼는지를 판별하여(S105), 꽉 찬 경우에는 프론트 버퍼(220a)가 비었는지를 판별한 후(S106), 동영상을 프론트 버퍼(220a)에 기록하게 된다. 만약, 상기 백 버퍼(220b)가 꽉 차지 않은 경우에는 그냥 백 버퍼 (220b)에 기록한다(S104).
이후에, 사용자 단말(300)에서 동영상 재생 프로그램이 실행되었는지를 판별하여(S108), 실행된 경우에 해당 동영상을 재생하게 된다(S109). 동영상의 재생이 모두 끝났는지를 판별하여(S110), 끝났으면 재생한 동영상의 사용 횟수가 0 인지를 판별한다(S111). 판별 결과, 0 이면 재생한 동영상의 잔여 재생 횟수를 하나씩 감소시킨다(S112). 그 후, 재생한 동영상을 상기 큐잉 수단(210)에 저장하고(S113), 상기 큐잉 수단(210)에 더 이상 재생할 동영상이 있는지를 판별한 후(S114), 없으면 과정을 종료하게 된다. 만약, 상기 큐잉 수단(210)에 재생할 동영상이 있는 경우에는 상기 S103 단계 이후의 과정으로 진행된다.
여기서, 상기 큐잉 수단(210)은 여러 사용자 단말에서 요청한 동영상의 경우에는 다시 재생 목록에 들어가야 하는 경우가 발생할 때, 한 번 읽었던 동영상을 다시 재반복해서 기록하는 횟수를 줄이고자 하는 목적으로 사용된다. 상술한 바와 같이, 상기 큐잉 수단(210)에 저장되는 동영상은 저장될 때마다 잔여 재생 횟수가 감소된다. 만일, 새로운 사용자가 동영상을 검색했는데, 해당 동영상이 검색 목록에 있는 경우에는 다시 재생 횟수가 1 증가하게 된다.
한편, 본 발명에 의한 동영상 서비스 정보 조합 서버에는, 동영상 재생 프로그램을 다운로드해주는 동영상 재생 프로그램 다운로드 수단을 포함할 수도 있다. 즉, 사용자 단말(300)로부터 수신된 정보를 분석하여 동영상 파일을 재생하는 프로그램이 없는 경우에는, 상기 동영상 재생 프로그램 다운로드 수단을 이용하여 상기 사용자 단말(300)로 상기 재생 프로그램을 다운로드하도록 할 수도 있다. 이때 다운로드되는 프로그램은 온라인 데스크탑 PC환경의 경우에는 기존의 Active-X기술을 이용한 프로그램처럼 별도로 설치하지 않고 브라우저에 내장되는 형태로 제공되어 OS 종류나 OS버전의 차이 등에 구애받지 않고 자유롭게 동작 할 수 있으며, 무선 인터넷을 이용한 모바일 환경에서는 해당 스마트 폰에 최적화된 App 형태로 제공 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.
100 ... 동영상 서비스 서버
200 ... 동영상 서비스 정보 조합 서버
210 ... 큐잉 수단
220 ... 버퍼링 수단
220a ... 백 버퍼
220b ... 프론트 버퍼
230 ... 컨트롤 스위칭 수단
300 ... 사용자 단말

Claims (8)

  1. 동영상 서비스 서버에서 전송되는 동영상 관련 정보들을 동영상 서비스 정보조합 서버에서 조합하고 사용자 단말로 전송하여 재생하는 색인 기반 동영상 재생 장치로서,
    상기 동영상 서비스 정보 조합 서버는,
    상기 동영상 서비스 서버에서 전송된 동영상 관련 정보들을 분류하여 저장하기 위한 복수 개의 큐잉 수단,
    현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 프론트 버퍼 및, 상기 큐잉 수단에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하기 위한 백 버퍼를 구비한 복수 개의 버퍼링 수단, 및
    상기 프론트 버퍼에서 제공된 동영상 데이터에 대한 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말에 전송하기 위한 컨트롤 스위칭 수단을 포함하며,
    상기 큐잉 수단과 상기 버퍼링 수단의 개수는, 재생하고자 하는 각 동영상들을 순서별로 중복을 배제한 개수를 구한 후, 이중에 가장 큰 개수만큼 생성하는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 백 버퍼는, 상기 프론트 버퍼의 동영상이 재생되는 도중에 계속해서 다음에 재생할 동영상을 기록하는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤 스위칭 수단은 멀티 쓰레드(Thread)를 이용하여 현재 재생할 동영상의 순서쌍을 생성하는 것과 함께 다음에 재생할 동영상들의 순서쌍도 함께 생성하는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치.
  5. 동영상 서비스 서버에서 전송되는 동영상 관련 정보들을 동영상 서비스 정보조합 서버에서 조합하고 사용자 단말로 전송하여 재생하는 색인 기반 동영상 재생 방법으로서,
    상기 동영상 서비스 서버에서 전송된 동영상 관련 정보들을 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 큐잉 수단에 의해 분류하여 저장하는 단계,
    상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 버퍼링 수단의 프론트 버퍼에 의해 현재 재생할 동영상 데이터를 버퍼링하는 단계,
    큐잉 수단에 대기중인 다음에 재생할 동영상 데이터를, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 버퍼링 수단의 백 버퍼에 의해 버퍼링하는 단계, 및
    상기 프론트 버퍼에서 제공된 동영상 데이터에 대해, 상기 동영상 서비스 정보 조합 서버의 컨트롤 스위칭 수단에 의해 그 순서쌍을 생성하여 각 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 큐잉 수단과 상기 버퍼링 수단의 개수는, 재생하고자 하는 각 동영상들을 순서별로 중복을 배제한 개수를 구한 후, 이중에 가장 큰 개수만큼 생성되는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링를 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 백 버퍼는, 상기 프론트 버퍼의 동영상이 재생되는 도중에 계속해서 다음에 재생할 동영상을 버퍼링하는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤 스위칭 수단은 멀티 쓰레드(Thread)를 이용하여 현재 재생할 동영상의 쌍을 생성하는 것과 함께 다음에 재생할 동영상들의 순서쌍도 함께 생성하는 것을 특징으로 하는 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 방법.
KR1020100054393A 2010-06-09 2010-06-09 더블 버퍼링을 이용한 색인 기반 동영상 재생 장치 및 방법 KR101001010B1 (ko)

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