KR101188563B1 - Asymmetric Scalable Downloading Method and System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동영상 콘텐츠를 H.264를 이용하여 전송하는 경우, 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 적용하여 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 높은 프레임 레이트를 위한 동영상 콘텐츠 보다 빠르게 전송하기 위한 것으로, 콘텐츠 전송 시, 해당 콘텐츠의 템포랄 레벨(temporal level)마다 각기 다른 전송 속도를 결정하여 복수의 템포랄 레벨 중 낮은 템포랄 레벨의 콘텐츠를 우선 순위로 전송하여, 사용자 단말기 측에서 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 먼저 전송 받을 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, when a video content is transmitted using H.264, a hierarchical B picture structure is applied to transmit a low frame rate video content faster than a high frame rate video content. When the content is delivered, different temporal rates are determined for each temporal level of the corresponding content, and the low temporal level content among the plurality of temporal levels is transmitted at a priority level, so that the user terminal side has a low frame rate. It can be expected that video content can be transmitted first.
Description
본 발명은 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동영상 콘텐츠를 전송한 후 재생하는 기술로써, 스트리밍(streaming) 방법과 다운로딩(downloading) 방법, 비디오 파일 패키징(video file packaging)과 비디오 파일 재생(video file playing) 과정에서 동영상 콘텐츠 전송 시 H.264에 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 적용하여 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 높은 프레임 레이트를 위한 동영상 콘텐츠 보다 빠르게 전송하기 위한 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법 및 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.263, 및 H.264 동영상 표준 부호화 방식 등의 비디오 코딩 표준들이 개발되어 디지털 미디어의 선두 역할을 수행하고 있다.Video coding standards such as MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.263, and H.264 video coding standards have been developed to play a leading role in digital media.
이러한 압축 기술이 VCD, DVD, 및 디지털TV 분야에 엄청난 변화를 가져오고 있으며, 그 중에서 H.264 압축 기술은 이동 수신이 가능한 DMB에 사용되는 영상 압축 방식으로서 높은 압축 성능을 갖고 있어 DMB 외에도 다양한 응용 분야에 사용되 고 있다.This compression technology is making a tremendous change in the field of VCD, DVD, and digital TV. Among them, H.264 compression technology is a video compression method used for mobile reception DMB and has high compression performance. It is used in the field.
H.264는 ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group)와 ISO/IEC MPEG(Moving Picture Experts Group)의 최신 영상 표준 프로젝트이고, 이전의 압축 기술에 비해 개선된 압축 성능을 가지면서 대화형이나 비대화형 응용으로 지정된 네트워크에서 친화적인 비디오 영상을 제공한다.H.264 is the latest video standard project of the ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) and ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG), and is interactive or non-interactive with improved compression performance over previous compression technologies. The application provides friendly video footage on the specified network.
한편, 동영상을 전송하는 경우, 사용자 측에서 동영상을 수신하는 시간(전송시간)은 전송 속도에 비례하는 데, 다양한 분야에서 적용되고 있는 H. 264는 사용자 측에서 보다 빠른 전송을 요청하더라도 이를 구현할 기술이 제안되고 있지 않은 상황이다.On the other hand, when transmitting a video, the time (transmission time) for receiving a video from the user side is proportional to the transmission speed. H. 264, which is applied in various fields, is a technology to implement even if the user requests faster transmission. This situation is not being proposed.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, H.264를 이용하여 동영상 콘텐츠를 전송하는 경우, 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 적용하여 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 높은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠 보다 빠르게 전송하기 위한 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법 및 시스템을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. When transmitting video content using H.264, the present invention applies a hierarchical B picture structure to a high frame rate video content. There is a technical problem to provide an asymmetric scalable downloading method and system for transmitting faster than the video content of the rate.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비대칭 스케일러블 다운로딩 시스템은 콘텐츠 전송 시, 해당 콘텐츠의 템포랄 레벨(temporal level)마다 각기 다른 전송 속도를 결정하여 복수의 템포랄 레벨 중 낮은 템포랄 레벨의 콘텐츠를 우선 순 위로 전송하는 콘텐츠 제공 서버; 및In order to achieve the above object, the asymmetric scalable downloading system of the present invention determines different transmission speeds for each temporal level of a corresponding content during content transmission, thereby determining a low temporal level among a plurality of temporal levels. A content providing server for transmitting contents in order of priority; And
콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 콘텐츠의 레벨 별 비트스트림을 수신하여 저장하고, 재생할 콘텐츠의 낮은 레벨과 높은 레벨을 멀티플렉싱(multiplexer) 한 후, 재생하는 사용자 단말기;를 포함한다.And a user terminal that receives and stores a bitstream for each level of content transmitted from the content providing server, and multiplexes a low level and a high level of content to be reproduced.
상기 콘텐츠 제공 서버는,The content providing server,
콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화하고, 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정하는 것이 바람직하다.It is preferable to encode the content in a hierarchical B picture structure, analyze the encoded content, and determine a transmission rate according to bitrate for each level.
다른 본 발명의 콘텐츠 제공 서버는, 통신망을 통해 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스부;Another content providing server of the present invention includes a communication interface unit for performing communication through a communication network;
콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화하는 부호화부;An encoding unit encoding the content into a hierarchical B picture structure;
전송망의 전송 속도를 측정한 후, 부호화된 콘텐츠의 각 레벨 별 비트레이트를 기 설정된 조건에 적용하여 전송 속도를 결정하는 전송 속도 결정부; 및A transmission rate determiner for determining a transmission rate by measuring a transmission rate of a transmission network and then applying bitrate for each level of encoded content to a predetermined condition; And
상기 전송 속도 결정부에 의해서 결정된 전송 속도를 기초로 해당 콘텐츠를 사용자 단말기로 전송하는 전송부;를 포함한다.And a transmitter configured to transmit the corresponding content to the user terminal based on the transmission rate determined by the transmission rate determiner.
상기 부호화부는, 상기 콘텐츠의 각 레벨 별 비트레이트를 확인하고, 확인된 비트레이트를 메타데이터 형태로 전송 속도 결정부로 전달하는 것이 바람직하다. Preferably, the encoder checks the bitrate for each level of the content and transfers the identified bitrate to the transmission rate determiner in the form of metadata.
상기 전송 속도 결정부는, 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트를 확인하는 것이 바람직하다.The transmission rate determining unit may analyze the encoded content to check bit rates for each level.
상기 전송 속도 결정부는, 콘텐츠의 각 레벨 중 낮은 레벨의 전송이 완료되면, 낮은 레벨에 할당된 대역폭을 높은 레벨에 추가 할당하는 것이 바람직하다. When the transmission of the lower level of each level of content is completed, the transmission rate determining unit may further allocate the bandwidth allocated to the lower level to the higher level.
콘텐츠가 N bps의 사이즈이고, P개의 레벨로 구성되어 있으며, i-th 레벨의 전송률이 Ki bps로 나타나고, 전송망의 측정대역폭이 N + M bps인 경우,The content is N bps in size, is composed of P levels, and the rate of i-th level is K i. If bps and the measurement bandwidth of the transmission network is N + M bps,
콘텐츠의 i-th 레벨의 전송 속도를 결정하기 위한 상기 기 설정된 조건은,The preset condition for determining the transmission rate of the i-th level of the content,
If M>0, K0 = J0 + M, Ki = Ji where i=0,1,..P-1If M> 0, K 0 = J 0 + M, K i = J i where i = 0,1, .. P-1
Else if K0 + ... + Ki < N, Ki = Ji where 0<i<P-1Else if K 0 + ... + K i <N, K i = J i where 0 <i <P-1
Else if K0 + ... + Ki > N, Ki = 0 where 0<i<P-1 이며,Else if K 0 + ... + K i > N, K i = 0 where 0 <i <P-1
상기 N은 콘텐츠의 사이즈, K는 전송률, Ji는 각 레벨 별 비트레이트인 것이 바람직하다.N is the size of the content, K is the transmission rate, J i is a bit rate for each level.
상기 전송 속도 결정부는,The transmission rate determining unit,
이전 레벨(i-th level)의 전송이 완료되면, 다음 레벨(i+1-th level)의 전송 속도를 결정하기 위한 상기 기 설정된 조건은,When the transmission of the previous level (i-th level) is completed, the preset condition for determining the transmission rate of the next level (i + 1-th level),
Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 1<j< P-i 인 것이 바람직하다.It is preferable that K i +1 = J i +1 + M, K i + j = J i + j where 1 <j <Pi.
상기 Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 0<j< P-i 는,K i +1 = J i +1 + M, K i + j = J i + j where 0 <j <Pi is
Ki = 0, where j<=iK i = 0, where j <= i
If M>0, Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 1<j< P-iIf M> 0, K i +1 = J i +1 + M, K i + j = J i + j where 1 <j <Pi
Else if K0 + ... + Kj < N, Kj = Jj where i<j<P-1Else if K 0 + ... + K j <N, K j = J j where i <j <P-1
Else if K0 + ... + Kj > N, Kj = 0 where i<j<P-1인 것이 바람직하다.It is preferable that Else if K 0 + ... + K j > N, K j = 0 where i <j <P-1.
또 다른 본 발명은 콘텐츠 제공 서버와 통신망을 통해 콘텐츠를 수신하는 단말기로서,Another invention is a terminal for receiving content through a content network and a communication network,
통신망을 통해 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스부;A communication interface unit for performing communication through a communication network;
상기 콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 콘텐츠의 레벨 별 비트스트림(bitstream)을 수신하여 저장하는 수신 및 저장부; A reception and storage unit for receiving and storing a bitstream for each level of content transmitted from the content providing server;
상기 수신 및 저장부에 의해서 수신한 콘텐츠 중 낮은 레벨과 높은 레벨을 모두 멀티플렉싱(multiplexing) 하는 멀티플렉서; 및A multiplexer multiplexing both low and high levels of content received by the receiving and storing unit; And
멀티플렉싱된 콘텐츠를 재생하는 재생부;를 포함한다.And a playback unit for playing the multiplexed contents.
또 다른 본 발명은 콘텐츠 제공 서버와 사용자 단말기를 포함하는 시스템에서 비대칭 스케일러블 다운로딩을 제공하기 위한 방법으로서,Another embodiment of the present invention is a method for providing asymmetric scalable downloading in a system including a content providing server and a user terminal.
a) 콘텐츠 제공 서버가 콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화하는 단계;a) encoding, by the content providing server, the content into a hierarchical B picture structure;
b) 콘텐츠 제공 서버가 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정하는 단계;b) analyzing, by the content providing server, the encoded content and determining a transmission rate according to bitrate for each level;
c) 콘텐츠 제공 서버가 상기 b) 단계에서 결정된 전송 속도에 따라 콘텐츠의 비트스트림(bitstream)을 사용자 단말기로 전송하는 단계; 및c) the content providing server transmitting a bitstream of the content to the user terminal according to the transmission rate determined in the step b); And
d) 사용자 단말기가 콘텐츠 제공 서버로부터 전송된 비트스트림을 수신하여 저장하고, 콘텐츠의 낮은 레벨과 높은 레벨을 멀티플렉싱한 후 재생하는 단계;를 포함한다.d) the user terminal receiving and storing the bitstream transmitted from the content providing server, multiplexing the low level and the high level of the content, and playing back.
본 발명의 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법은 a) 콘텐츠 제공 서버가 콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화하는 단계;The asymmetric scalable downloading method of the present invention comprises the steps of: a) encoding, by a content providing server, content into a hierarchical B picture structure;
b) 콘텐츠 제공 서버가 전송망의 전송 속도를 측정하고, 부호화된 콘텐츠를분석한 후 기 설정된 조건에 적용하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정하는 단계; 및 b) determining, by the content providing server, a transmission rate of the transmission network, analyzing the encoded content, and applying the preset condition to a predetermined bit rate according to bit rates for each level; And
c) 콘텐츠 제공 서버가 상기 b) 단계에서 결정된 전송 속도에 따라 콘텐츠의 비트스트림(bitstream)을 사용자 단말기로 전송하는 단계;를 포함한다.c) the content providing server transmitting the bitstream of the content to the user terminal according to the transmission rate determined in step b).
콘텐츠가 N bps의 사이즈이고, P개의 레벨로 구성되어 있으며, i-th 레벨의 전송률이 Ki bps로 나타나고, 전송망의 측정대역폭이 N + M bps인 경우,The content is N bps in size, is composed of P levels, and the rate of i-th level is K i. If bps and the measurement bandwidth of the transmission network is N + M bps,
상기 b) 단계에서, 콘텐츠의 i-th 레벨의 전송 속도를 결정하기 위한 상기 기 설정된 조건은,In the step b), the predetermined condition for determining the transmission rate of the i-th level of the content,
If M>0, K0 = J0 + M, Ki = Ji where i=0,1,..P-1If M> 0, K 0 = J 0 + M, K i = J i where i = 0,1, .. P-1
Else if K0 + ... + Ki < N, Ki = Ji where 0<i<P-1Else if K 0 + ... + K i <N, K i = J i where 0 <i <P-1
Else if K0 + ... + Ki > N, Ki = 0 where 0<i<P-1 이며,Else if K 0 + ... + K i > N, K i = 0 where 0 <i <P-1
상기 N은 콘텐츠의 사이즈, K는 전송률, Ji는 각 레벨 별 비트레이트인 것이 바람직하다.N is the size of the content, K is the transmission rate, J i is a bit rate for each level.
상기 b) 단계에서,In step b),
이전 레벨(i th level)의 전송이 완료되면, 다음 레벨(i+1 th level)의 전송 속도를 결정하기 위한 상기 기 설정된 조건은,When the transmission of the previous level (i th level) is completed, the preset condition for determining the transmission rate of the next level (i + 1 th level),
Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 1<j< P-i 인 것이 바람직하다.It is preferable that K i +1 = J i +1 + M, K i + j = J i + j where 1 <j <Pi.
상술한 바와 같이 본 발명의 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법 및 시스템은 H.264를 이용하여 동영상 콘텐츠를 전송하는 경우, 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 적용하여 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 높은 프레임 레이트를 위한 동영상 콘텐츠 보다 빠르게 전송하기 때문에, 사용자 단말기 측에서 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 먼저 전송 받을 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the asymmetric scalable downloading method and system according to the present invention applies a hierarchical B picture structure to deliver video content having a low frame rate when transmitting video content using H.264. Since the video content is transmitted faster than the video content for the high frame rate, the user terminal can expect the video content of the low frame rate to be transmitted first.
본 발명에서 개시하는 높은 레벨 또는 높은 템포랄 레벨(temporal level)은 콘텐츠 복수의 레벨 중 임의의 기준을 기초로 그 이상의 레벨을 의미하는 것이며, 낮은 레벨 또는 낮은 템포랄 레벨은 상기 임의의 기준을 기초로 그 이하의 레벨을 의미하는 것으로 정의하기로 한다.The high level or high temporal level disclosed herein means higher levels based on any of the plurality of levels of content, and the lower or lower temporal levels are based on any of the above criteria. It is defined as meaning below the level.
또한, 본 발명에서 개시하는 콘텐츠는 동영상, 비디오를 모두 포함하는 의미이다.In addition, the content disclosed in the present invention is meant to include both video and video.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설 명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 비대칭 스케일러블 다운로딩 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an asymmetric scalable downloading system according to the present invention.
본 발명의 비대칭 스케일러블(scalable) 다운로딩 시스템은 콘텐츠 전송 시, 해당 콘텐츠의 템포랄 레벨(temporal level)마다 각기 다른 전송 속도를 결정하여 복수의 템포랄 레벨 중 낮은 템포랄 레벨의 콘텐츠를 우선 순위로 전송하는 콘텐츠 제공 서버(100)와 콘텐츠 제공 서버로부터 전송되는 콘텐츠의 레벨 별 비트스트림을 수신하여 저장하고, 재생할 콘텐츠의 낮은 레벨과 높은 레벨을 멀티플렉싱(multiplexer) 한 후, 재생하는 사용자 단말기(200)를 포함한다.The asymmetric scalable downloading system of the present invention prioritizes low temporal level content among a plurality of temporal levels by determining different transmission rates for each temporal level of the corresponding content during content delivery. The user terminal 200 receives and stores a bitstream for each level of the content transmitted from the content providing server 100 and the content providing server, and multiplexes the low and high levels of the content to be played, and then plays the content. ).
여기에서, 콘텐츠 제공 서버(100)는 콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화하고, 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정한다.Here, the content providing server 100 encodes the content into a hierarchical B picture structure, analyzes the encoded content, and determines a transmission rate according to bitrate for each level.
도 2는 본 발명에 의한 콘텐츠 제공 서버의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a content providing server according to the present invention.
도시하는 바와 같이, 콘텐츠 제공 서버(100)는 통신 인터페이스부(110), 부호화부(130), 전송 속도 결정부(150) 및 전송부(170)를 포함한다.As shown in the drawing, the content providing server 100 includes a
보다 상세히 설명하면, 통신 인터페이스부(110)는 통신망을 통해 통신을 수행하기 위한 구성 요소이다.In more detail, the
부호화부(130)는 콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화한다.The
또한, 부호화부(130)는 콘텐츠의 각 레벨 별 비트레이트를 확인하고, 확인된 비트레이트를 메타데이터 형태로 전송 속도 결정부(150)로 전달한다.In addition, the
전송 속도 결정부(150)는 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트(Ji(where i>=0))를 확인한다. 이는, 부호화부(130)가 각 레벨 별 비트레이트를 확인하는 경우, 수행하지 않는다.The
즉, 콘텐츠의 각 레벨 별 비트레이트를 확인하는 과정은 부호화부 또는 전송 속도 결정부 모두에서 수행하는 것이 가능하다.That is, the process of checking the bitrate for each level of the content may be performed by both the encoder or the rate determiner.
여기에서, 레벨이 낮을수록 낮은 프레임 레이트를 나타낸다.Here, the lower the level, the lower the frame rate.
또한, 전송 속도 결정부(150)는 전송망의 전송 속도를 측정한 후, 부호화된 콘텐츠의 각 레벨 별 비트레이트를 기 설정된 조건에 적용하여 전송 속도를 결정한다.In addition, the
전송 속도 결정 방법을 보다 상세히 설명하면, 사용자 단말기(200)가 허용(accept)할 수 있는 프레임 레이트(frame rate)를 결정하고, 이에 해당하는 레벨을 선택한다. 이때, 선택하는 레벨은 하나일 수도 있고, 사용자 단말기가 허용할 수 있는 정도를 여러 단계로 두고 각 단계에 해당하는 레벨을 맵핑하면 레벨이 복수 개일 수도 있다.The transmission rate determination method will be described in more detail. The frame rate that the user terminal 200 can accept is determined, and a level corresponding thereto is selected. In this case, one level may be selected or a plurality of levels may be provided by mapping a level corresponding to each level by setting the degree to which the user terminal may allow the multi-level.
결정된 레벨이 하나인 경우, 그 레벨을 L-th 레벨로 설정한다.If there is one level determined, the level is set to the L-th level.
만약, 콘텐츠가 N bps의 사이즈이고, P개의 레벨로 구성되어 있으며, i-th 레벨의 전송률이 Ki bps로 나타나고, 전송망의 측정대역폭이 N + M bps인 경우, 콘텐츠의 i-th 레벨의 전송 속도를 결정하기 위한 기 설정된 조건은 수학식 1과 같 다.If the content is N bps in size, it is composed of P levels, and the rate of i-th level is K i. In bps, and the measurement bandwidth of the transmission network is N + M bps, the predetermined condition for determining the transmission rate of the i-th level of the content is shown in
Else if K0 + ... + Ki < N, Ki = Ji where 0<i<P-1Else if K 0 + ... + K i <N, K i = J i where 0 <i <P-1
Else if K0 + ... + Ki > N, Ki = 0 where 0<i<P-1 이며,Else if K 0 + ... + K i > N, K i = 0 where 0 <i <P-1
여기에서, N은 콘텐츠의 총 비트레이트, Ki는 레벨 별 전송률, Ji는 레벨 별 콘텐츠 자체의 비트레이트이다.Where N is the total bit rate of the content, K i is the bit rate of the level, and J i is the bit rate of the content per level itself.
이전 레벨(i th level)의 전송이 완료되면, 전송 속도 결정부(150)가 다음 레벨(i+1 th level)의 전송 속도를 결정하기 위한 기 설정된 조건은 수학식 2(Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 1<j< P-i )와 같다.When the transmission of the previous level (i th level) is completed, the preset condition for the transmission
If M>0, Ki +1 = Ji +1 + M, Ki +j = Ji +j where 1<j< P-iIf M> 0, K i +1 = J i +1 + M, K i + j = J i + j where 1 <j <Pi
Else if K0 + ... + Kj < N, Kj = Jj where i<j<P-1Else if K 0 + ... + K j <N, K j = J j where i <j <P-1
Else if K0 + ... + Kj > N, Kj = 0 where i<j<P-1Else if K 0 + ... + K j > N, K j = 0 where i <j <P-1
또한, 전송 속도 결정부(150)는 콘텐츠의 각 레벨 중 낮은 레벨의 전송이 완료되면, 낮은 레벨에 할당된 대역폭을 높은 레벨에 추가 할당한다.In addition, when the transmission of the low level among the levels of the content is completed, the transmission
전송부(170)는 전송 속도 결정부(150)에 의해서 결정된 전송 속도를 기초로 해당 콘텐츠를 사용자 단말기(200)로 전송한다.The
도 3은 본 발명에 의한 사용자 단말기의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of a user terminal according to the present invention.
도시하는 것과 같이, 사용자 단말기(200)는 통신 인터페이스부(210), 수신 및 저장부(230), 멀티플렉서(250) 및 재생부(270)를 포함한다.As shown in the drawing, the user terminal 200 includes a communication interface 210, a reception and storage 230, a multiplexer 250, and a playback unit 270.
보다 상세히 설명하면, 통신 인터페이스부(210)는 통신망을 통해 통신을 수행하기 위한 구성 요소이다.In more detail, the communication interface 210 is a component for performing communication through a communication network.
수신 및 저장부(230)는 콘텐츠 제공 서버(100)로부터 전송되는 콘텐츠의 레벨 별 비트스트림(bitstream)을 수신하여 저장한다.The reception and storage unit 230 receives and stores a bitstream for each level of content transmitted from the content providing server 100.
멀티플렉서(250)는 수신 및 저장부(230)에 의해서 수신된 콘텐츠 중 낮은 레벨과 높은 레벨을 모두 멀티플렉싱(multiplexing) 한다.The multiplexer 250 multiplexes both low and high levels of content received by the receiving and storing unit 230.
재생부(270)는 멀티플렉서(250)에 의해서 멀티플렉싱된 콘텐츠를 재생한다.The playback unit 270 plays back the content multiplexed by the multiplexer 250.
이하에서는, 계층적 B 픽쳐 구조를 나타내는 도 4, 콘텐츠의 구조를 나타내는 도 5, 일반적인 콘텐츠 전송 방법을 설명하기 위한 도 6 및 본 발명에 의한 콘텐츠 전송 방법의 일 예를 설명하기 위한 도 7을 참조하여 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법을 대략적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 4, which illustrates a hierarchical B picture structure, FIG. 5, which illustrates a structure of content, FIG. 6, which describes a general content transmission method, and FIG. 7, which describes an example of a content transmission method according to the present invention. The asymmetric scalable downloading method will be described in detail.
도 4는 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 나타내는 것으로, 화살표는 레퍼런스 영상(reference picture)의 방향을 나타낸다.4 illustrates a hierarchical B picture structure, and an arrow indicates a direction of a reference picture.
도 5는 레벨이 2개(Level 1, Level 2)인 경우를 나타내는 것이고, 도 5의 콘텐츠를 일반적인 방법으로 전송하는 경우가 도 6에서 도시하는 것과 같다.FIG. 5 illustrates a case where two levels (
도 6에서 도시하는 것과 같이, 레벨 각각에 전송 속도를 결정하는 것이 아니라 전체 비트스트림에 대해 네트워크 대역폭의 속도로 전송 속도를 결정하여, 콘텐츠를 전송한다.As shown in Fig. 6, rather than determining the transmission rate at each level, the transmission rate is determined at the speed of the network bandwidth for the entire bitstream, and the content is transmitted.
한편, 도 5의 콘텐츠를 본 발명의 방법으로 전송하는 경우가 도 7과 같은데, 낮은 레벨을 좀 더 빨리 전송하고 높은 레벨은 실시간 전송이 가능한 속도로 전송하며, 낮은 레벨의 전송이 끝나면 낮은 레벨에 할당된 대역폭을 높은 레벨에 추가 할당하여 전송 속도를 높여 전송한다.In the meantime, the content of FIG. 5 is transmitted in the method of the present invention as shown in FIG. 7, in which the lower level is transmitted more quickly and the higher level is transmitted at a rate capable of real time transmission, and the lower level is transmitted to the lower level. Allocate the allocated bandwidth to a higher level to increase the transmission speed.
도 8은 본 발명에 의한 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an asymmetric scalable downloading method according to the present invention.
먼저, 콘텐츠 제공 서버(100)는 콘텐츠를 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)로 부호화한다(S101).First, the content providing server 100 encodes the content into a hierarchical B picture structure (S101).
이어서, 콘텐츠 제공 서버(100)는 부호화된 콘텐츠를 분석하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정한다(S103, S105).Subsequently, the content providing server 100 analyzes the encoded content and determines a transmission rate according to bitrate for each level (S103 and S105).
보다 상세히 설명하면, 콘텐츠 제공 서버(100)는 전송망의 전송 속도를 측정하고, 부호화된 콘텐츠를 분석한 후 기 설정된 조건에 적용하여 각 레벨 별 비트레이트에 따라 전송 속도를 결정한다.In more detail, the content providing server 100 measures the transmission speed of the transmission network, analyzes the encoded content, and applies the preset conditions to determine the transmission rate according to bit rates for each level.
만약, 콘텐츠가 N bps의 사이즈이고, K개의 레벨로 구성되어 있으며, i-th 레벨의 전송률이 Ki bps로 나타나고, 전송망의 측정대역폭이 N + M bps인 경우, 단계 S105에서, 콘텐츠의 i-th 레벨의 전송 속도를 결정하기 위한 기 설정된 조건은 수학식 1과 같다. If the content is N bps in size, is composed of K levels, the rate of i-th level is represented by K i bps, and the measurement bandwidth of the transmission network is N + M bps, then at step S105, i The predetermined condition for determining the transmission rate of the -th level is shown in
한편, 이전 레벨(i th level)의 전송이 완료되면, 다음 레벨(i+1 th level)의 전송 속도를 결정하기 위한 기 설정된 조건은 수학식 2(Ki+1 = Ji+1 + M, Ki = Ji where j> i+1)와 같다.On the other hand, when the transmission of the previous level (i th level) is completed, the predetermined condition for determining the transmission rate of the next level (i + 1 th level) is expressed by Equation 2 (K i + 1 = J i + 1 + M , K i = J i where j> i + 1)
콘텐츠 제공 서버(100)는 단계 S105에서 결정된 전송 속도에 따라 콘텐츠의 비트스트림(bitstream)을 사용자 단말기(200)로 전송한다(S107).The content providing server 100 transmits a bitstream of the content to the user terminal 200 according to the transmission rate determined in step S105 (S107).
이후, 사용자 단말기(200)는 콘텐츠 제공 서버(100)로부터 전송된 비트스트림을 수신하여 저장하고, 콘텐츠의 낮은 레벨과 높은 레벨을 멀티플렉싱한 후 재생한다(S109 ~ S113).Thereafter, the user terminal 200 receives and stores the bitstream transmitted from the content providing server 100, multiplexes the low level and the high level of the content, and reproduces them (S109 ˜ S113).
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
이상과 같이, 본 발명의 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법 및 시스템은 동영상 콘텐츠를 H.264를 이용하여 전송하는 경우, 계층적 B 픽쳐 구조(hierarchical B picture structure)를 적용하여 낮은 프레임 레이트의 동영상 콘텐츠를 높은 프레임 레이트를 위한 동영상 콘텐츠 보다 빠르게 전송하기 때문에, 사용자 단말기 측에서 낮은 프레임 레이트의 비디오를 먼저 전송 받을 필요성이 높은 것에 적합하다.As described above, when the asymmetric scalable downloading method and system of the present invention transmits video content using H.264, the video content having a low frame rate is applied by applying a hierarchical B picture structure. Since it transmits faster than moving image content for high frame rate, it is suitable for the user terminal that has a high need to receive low frame rate video first.
도 1은 본 발명에 의한 비대칭 스케일러블 다운로딩 시스템의 구성을 나타내는 도면,1 is a view showing the configuration of an asymmetric scalable downloading system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 의한 콘텐츠 제공 서버의 구성을 나타내는 도면,2 is a view showing the configuration of a content providing server according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 사용자 단말기의 구성을 나타내는 도면,3 is a view showing the configuration of a user terminal according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 계층적 B 픽쳐 구조를 나타내는 도면,4 is a diagram showing a hierarchical B picture structure according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 콘텐츠의 구조를 나타내는 도면,5 is a view showing the structure of content according to the present invention;
도 6은 일반적인 콘텐츠 전송 방법을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining a general content transmission method,
도 7은 본 발명에 의한 콘텐츠 전송 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면,7 is a view for explaining an example of a content transmission method according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의한 비대칭 스케일러블 다운로딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an asymmetric scalable downloading method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 콘텐츠 제공 서버 110, 210 : 통신 인터페이스부100:
130 : 부호화부 150 : 전송 속도 결정부130: encoding unit 150: transmission rate determining unit
170 : 전송부 200 : 사용자 단말기170: transmission unit 200: user terminal
230 : 수신 및 저장부 250 : 멀티플렉서230: receiving and storing unit 250: multiplexer
270 : 재생부270: playback unit
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US20090116562A1 (en) | 2006-07-21 | 2009-05-07 | Alexandros Eleftheriadis | Systems And Methods For Signaling And Performing Temporal Level Switching In Scalable Video Coding |
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US20090116562A1 (en) | 2006-07-21 | 2009-05-07 | Alexandros Eleftheriadis | Systems And Methods For Signaling And Performing Temporal Level Switching In Scalable Video Coding |
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