KR101207050B1 - 성능 인식 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스를 위한 대화식 재생 장치에 대한 지원 - Google Patents

성능 인식 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스를 위한 대화식 재생 장치에 대한 지원 Download PDF

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Abstract

재생 동작의 검출, 재생 동작에 대한 타겟 재생 포인트의 결정, 및 타겟 재생 포인트가 속하는 서브 클립 타입의 검출을 포함하는 방법 및 장치가 기술된다. 또한, 이 방법 및 장치는 스트리밍된 리딩 서브 클립을 수신하고, 필요한 서브 클립의 세트를 결정하고, 필요한 서브 클립의 세트 중 하나를 배치하고, 배치된 서브 클립을 다운로드한다.
피어-투-피어, 주문형 비디오 서비스, 서브 클립, 스트리밍, 클라이언트-서버

Description

성능 인식 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스를 위한 대화식 재생 장치에 대한 지원{SUPPORT FOR INTERACTIVE PALYBACK DEVICES FOR PERFORMANCE AWARE PEER-TO-PEER CONTENT-ON-DEMAND SERVICE}
본 발명은 성능 인식 피어-투-피어(peer-to-peer) 주문형 비디오 서비스를 위한 비디오 재생 장치의 사용자 대화성(interactivity)/동작에 대한 지원에 관한 것이다.
전통적으로, 클라이언트-서버 서비스 모델은 스트리밍 서비스를 제공하는데 사용되어 왔다. 클라이언트는 서버에 요청을 송신하고, 그 다음 서버는, 서버가 클라이언트의 요청을 서비스할 수 있는 충분한 자원을 가지며 서버와 클라이언트 간의 경로를 따라 충분한 대역폭이 존재한다면, 클라이언트에 콘텐츠를 스트리밍한다.
서버에서의 제한된 계산 및 저장 자원과, 서버와 클라이언트를 연결하는 네트워크에서의 제한된 대역폭으로 인해, 클라이언트-서버 스트리밍 서비스에서 범위성(scalability)이 논점이 되어 왔다. 최근에, 피어-투-피어 기술이 스트리밍 서비스에 도입되었다. 피어(peer)는 클라이언트와 서버의 능력으로서 구현되고, 서버에 부과되는 워크로드(workload)를 경감시키는데 기여하고, 콘텐츠를 동적으로 캐싱(caching)하고 다른 피어들을 서빙(serving)함으로써 네트워크에 대한 대역폭 요구들을 분배한다. 피어-투-피어 기술이 시스템 범위성을 크게 개선시키고, 시스템이 훨씬 더 많은 다수의 사용자들을 만족시킬 수 있도록 한다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다.
피어-투-피어 네트워킹을 사용해서 스트리밍 매체 서비스에 존재하는 범위성 문제를 해결하기 위해 많은 연구들이 행해져 왔다. 이러한 연구는 2개의 카테고리, 명백히 피어-투-피어 라이브 스트리밍과 피어-투-피어 저장된 비디오 스트리밍 또는 주문형 비디오로 분류될 수 있다. 두 개의 서비스가 모두 사용자에게 우수한 뷰잉 품질을 제공하면서도 다수의 사용자를 지원하려고 하지만, 이들은 또한 다른 기술적 과제들에 직면한다. 피어-투-피어 라이브 스트리밍에서는, 시스템 범위성을 희생하지 않으면서 시동 지연을 최소화하는 것이 과제이다. 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스에서는, 비동기 사용자들이 공유할 수 있게 하는 것이 과제이다.
피어-투-피어 스트리밍 기술은 또한 상이한 데이터 보급 기술로 자신을 차별화한다. 2개의 데이터 보급 방법, 명백히 오버레이(overlay) 기반 접근법 및 데이터 구동 접근법이 연구되어 왔다. 오버레이 기반 접근법에서, 피어는, 피어들 중에 페어런트-차일드(parent-child) 관계가 형성되는 메시(mesh) 또는 트리(tree) 구조를 형성한다. 차일드 피어는 그 페어런트로부터 데이터를 수신한다. 한편, 데이터 구동 접근법에서 피어는 고정된 페어런트-차일드 관계를 갖지 않는다. 피어들은 상실(missing) 데이터를 찾아내고, 사용가능하다면 상실 데이터를 복구시킨다. 오버레이 기반 접근법은 초기 피어-투-피어 연구에서 널리 사용되었지만, 데 이터 구동 접근법은 격동(churn) 및 비동기 대역폭 문제를 효과적으로 해결하기 때문에 점점 더 많이 사용되고 있다.
대부분의 종래 기술의 연구들이 우수한 범위성을 나타내고 전통적인 클라이언트-서버 서비스 모델에 비해 더 많은 수의 사용자를 지원하지만, 종래 기술의 방법들은 현재에 있어서 최선의 것이고, 시스템 성능 요구들의 지원은 충분히 연구되지 않았다. 또한, 성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스의 사용은, 비디오 재생 장치와 사용자 대화성을 관련시키는 동작이 다르게 처리되어야만 한다는 것을 의미한다. 최근의 종래 기술은 이러한 비디오 재생 장치 동작들의 처리를 해결하지 못하고 있다.
성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스는, 사용자가 자신이 원할 때마다 네트워크를 통해 비디오 콘텐츠를 선택하여 시청할 수 있도록 한다. 관련 애플리케이션에서, 분할된 피어-투-피어 비디오 공유가 기술되었다. 이는 주문형 비디오 환경에서의 콘텐츠 공유를 가능하게 하였다. 성능은 피어-투-피어 데이터 다운로딩 및 서버 지원 보상 스트리밍에 의해 해결되었다.
본 발명은 성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스를 위한 비디오 재생 장치에 대해 사용자 대화성/동작을 지원하는 것에 관한 것이다. 이러한 동작들은 점프 포워드/백워드, 일시정지(pause)/재시작(resume), 빨리 감기, 및 되감기를 포함한다.
피어-투-피어 주문형 비디오 서비스를 위한 비디오 재생 동작을 지원하는 방법 및 장치는 비디오 재생 동작의 검출 및 서브 클립(sub-clip) 타입의 검출을 포함하는 것으로 기술된다. 이 방법 및 장치는 또한 스트리밍된 리딩(leading) 비디오 서브 클립을 수신하고, 필요한 비디오 서브 클립의 세트를 결정하고, 필요한 비디오 서브 클립의 세트 중 하나를 배치하고, 배치된 비디오 서브 클립을 다운로딩한다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 후속하는 상세한 설명을 통해서 가장 잘 이해될 것이다. 도면은 아래에서 간략하게 기술되는 도면들을 포함하고, 도면에 있어서 동일한 참조 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 피어-투-피어 네트워크의 개략도이다.
도 2는 스트리밍된 서브 클립의 실제 수를 계산하기 위한 프로세스의 플로차트이다.
도 3은 비디오 재생 장치의 개략도이다.
도 4는 사용자/클라이언트 측으로부터의 승인 제어 프로세스를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 비디오 재생 장치의 비디오 재생 동작의 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 예시적 제어 모듈의 동작을 나타내는 플로차트이다.
주문형 비디오 서비스의 사용자들은 임의의 소정 순간에 비디오의 상이한 부분들을 시청한다. 사용자들이 콘텐츠를 공유할 수 있게 하고, 피어-투-피어 네트 워크를 통해 전달되는 콘텐츠의 양을 최대로 하기 위해서, 각 사용자는 재생된 콘텐츠의 부분 카피 및/또는 전체 카피를 캐시(cache)하기 위한 저장 용량을 갖는다고 가정된다. 이는 비디오 재생 장치의 저장 용량의 급속한 증가에 주어지는 적절한 가정이다. 비디오 재생 장치는, 컴퓨터, 랩탑, 개인 휴대 정보 단말기(PDA;personal digital assistant) 및 이동 장치를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 (저장된 또는 라이브) 비디오를 수신 및 재생할 수 있는 임의의 장치라는 것을 주지해야 한다. 피어-투-피어 네트워크는 유선 네트워크로 제한되지 않으며, 무선 또는 유선 네트워크, 또는 유선 및 무선 접속을 모두 채용하는 하이브리드 네트워크일 수 있다.
본 발명의 분할된 피어-투-피어 주문형 비디오 방법 및 장치에서, 비디오 클립은 다수의 동일한 길이 세그먼트로 나뉘고, 서브 클립으로 명명된다. 서브 클립 시작의 재생 시간은 이 서브 클립의 데드라인(deadline)으로서 정의된다. 리딩 서브 클립은 비디오 재생 장치로 스트리밍되어, 사용자가 즉시 재생을 시작할 수 있게 된다. 이와 함께, 피어-투-피어 네트워크는 후속하는 서브 클립의 데이터를 프리패치(pre-fetch)하기 위해 사용자들 사이에 설정된다. 본 발명의 시스템 성능 인식 방법에 따르면, 서브 클립의 데이터는 그 데드라인 전에 프리패치되어야 한다. 일단 서브 클립의 재생이 시작되면, 새로 다운로딩된 데이터가 구식(outdate)일 수 있기 때문에, 그 서브 클립의 피어-투-피어 다운로딩은 허용되지 않는다. 원(original) 서버로부터의 보상 스트리밍은 더 우수한 시스템 성능을 위해 이 포인트에서 개시된다. 보상 스트리밍은 후술된다.
분할된 피어-투-피어 주문형 비디오가 어떻게 입수 요구를 만족시키는지를 도시하기 위해 일 예가 사용된다. 이 예에서는, 사용자가 비디오의 전체 카피를 캐시할 수 있다고 가정한다. 비디오 카피의 일 부분만이 캐시되더라도 동일한 기술이 적용된다. 또한, 서버는 제1 서브 클립만을 스트리밍하고, 후속하는 서브 클립의 데이터가 피어-투-피어 네트워크를 사용해서 다운로드된다고 가정한다. 스트리밍된 서브 클립의 수를 계산하는 알고리즘이 제시되고 후술될 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 클라이언트/사용자(1)는 시간 t1에서 서버로부터의 비디오에 대한 요구/주문을 작성한다. 서버는 서브 클립(1)(제1 비디오 서브 클립)을 클라이언트(1)로 즉시 스트리밍하여, 클라이언트(1)가 재생을 신속하게 개시하도록 한다. 동시에, 피어-투-피어 네트워크내에 서브 클립(2)을 갖는/캐싱하는 피어를 배치하는 시도가 행해진다. 이 때, 서브 클립(2)을 갖는/캐싱하는 피어-투-피어 네트워크의 피어만이 피어로서 제대로 동작할 수 있는 서버이다. 클라이언트(1)와 서버(최소한)는 모두 피어-투-피어 네트워크의 멤버이다. 시간 t2에서, 클라이언트(1)는 서브 클립(1)을 재생하고 있고, 동시에 서브 클립(2)은 서버로부터 다운로드되고 있다(스트리밍되지는 않는다). 클라이언트/사용자(2)는 서버로부터의 동일한 비디오에 대해 요구/주문을 작성하고, 서버로부터 클라이언트(2)로 스트리밍된 서브 클립(1)의 재생을 즉시 개시한다. 서버와 클라이언트(1)는 모두 서브 클립(2)의 클라이언트(2)로의 다운로딩(스트리밍은 아님)을 개시한다. 이 때, 서버, 클라이언트(1), 및 클라이언트(2)는 피어-투-피어 네트워크의 피어들이다. 시 간 t3에서, 클라이언트(3)는 서버로부터의 동일한 비디오에 대해 요구/주문을 작성하고, 서버로부터 스트리밍된 서브 클립(1)의 재생을 즉시 개시한다. 이제 클라이언트(1)는 서브 클립(3)을 재생하고 서브 클립(4)의 데이터/비디오를 다운로딩한다. 클라이언트(2)는 서브 클립(2)을 재생하고 서브 클립(3)을 다운로딩한다. 이 때, 서버, 클라이언트(1), 클라이언트(2), 클라이언트(3)(최소한)는 피어-투-피어 네트워크의 멤버이다. 클라이언트(3)는 서버, 클라이언트(1), 및 클라이언트(2)로부터 서브 클립(2)을 다운로드할 수 있다. 시간이 흐름에 따라, 피어 비디오 재생이 계속된다. 피어-투-피어 다운로딩은, 현재 시간 t4로 도 1에 도시된 바와 같이, 현재 재생되고 있는 서브 클립에 후속하는 서브 클립의 데이터를 프리패치한다. 시간 t5에서, 클라이언트(1)는 그 비디오 재생을 이미 완료하였고, 시스템을 종료한다. 클라이언트(2)는 최종 서브 클립을 재생하고, 클라이언트(3)는 서브 클립(4)을 재생하고 서브 클립(5)을 다운로딩한다. 서버 및 제2 클라이언트는 서브 클립(5)을 다운로딩하기 위한 피어-투-피어 네트워크의 피어들이다. 마침내, 클라이언트(2)도 비디오 재생을 완료한 후에 시스템을 종료한다. 클라이언트(3)는 서브 클립(5)을 시청/재생하고, 서브 클립(5)의 종료시에 시스템을 종료할 것이다.
상술한 바와 같이, 성능 이슈(사용자에서의/사용자에 의한 서브 클립의 적시 도달)를 해결하기 위해서 더 주의하였지만, 피어-투-피어 다운로딩이 중단되는 데드라인까지(또는 데드라인 직전에) 일부 데이터는 여전히 상실될 수 있다. 피어 비디오 재생 성능을 더 향상시키도록 상실 데이터를 스트리밍하기 위해 서버를 어 떻게 사용하는지가 이제 설명된다. 이는 본 명세서에서 보상 스트리밍으로 불린다. 데드라인 접근법으로서, 피어 클라이언트는 상실 데이터 벡터 V missing 을 준비하고, 이 벡터는, 제1 플래그(flag), 예를 들어, 블록이 수신된 것을 나타내는 "1", 및 제2 플래그, 예를 들어, 블록이 여전히 상실된 것을 나타내는 "0"을 사용하는 비트 맵이다. 상실 데이터 벡터는 서버로 보내진다(시그널링). 서버는, 데드라인 접근법으로서 정상 재생 속도로 상실 데이터의 스트리밍 아웃을 시작하여, 상실 데이터/비디오가 피어 비디오 재생을 위해 제시간에 채워질 수 있게 된다.
사용자 대화성, 즉, 비디오 장치 재생 동작을 지원하는 것은 주문형 비디오 서비스의 중요한 특징이다. 점프 포워드/백워드 동작을 인보크(invoke)하는 사용자는 정상 재생 속도로 클립내의 임의의 포인트로부터 비디오를 재생하기를 원한다. 타겟 재생 포인트(TPP;target playback point)의 설정은 의도하는 새로운 재생 포인트를 나타낸다. TPP가 현재 재생 포인트보다 이후이면, 점프 포워드 동작이 된다. 그렇지 않으면, 점프 백워드 동작이 된다.
도 1에 대해서 상술한 바와 같이, 성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스에는 4개의 타입, 즉, 빈( empty ) 서브 클립, 다운로드된 서브 클립, 다운로딩 프 로세스중 서브 클립, 및 스트리밍된 서브 클립이 존재한다. 타겟 재생 포인트(TPP)가 속하는 서브 클립의 타입에 따라서, 점프 포워드/백워드 동작이 다르게 처리된다. 아래에서는, 서버로부터 직접 스트리밍될 필요가 있는 서브 클립의 최대 수를 어떻게 계산하는지에 대해서 먼저 설명된다. TPP가 속하는 서브 클립의 타입 및 후속하는 서브 클립의 타입에 기초한, 스트리밍된 서브 클립의 실제 수에 대해서도 기술된다. 마지막으로, 점프 포워드/백워드 동작을 지원하기 위해서 서브 클립 데드라인을 어떻게 수정할지에 대해서 기술된다.
스트리밍된 서브 클립의 수는, 타겟 재생 포인트(TPP)가 버퍼에 캐시된 후에 데이터가 없을 때 최대가 된다. 이러한 시나리오에서, 점프 포워드/백워드 동작을 지원하는 것은 TPP로부터 새로운 비디오를 시작하는 것과 유사하다. TPP는 서브 클립 i에 속하는 것으로 가정한다. 아래에서는 스트리밍된 서브 클립의 최대 수를 계산하는 방법이 기술되고, 서브 클립 k(k＞i)에 대해 캐시된 데이터는 없는 것으로 가정한다.
TPP로부터 서브 클립 i의 종료까지의 시간은 t leftover 로 표시되고, 스트리밍된 서브 클립의 최대 수는 n *으로 표시된다. 따라서, 관계식은
Figure 112008089223860-pct00001
이고, 여기에서 r downlink 는 다운링크 속도이고, r playback 은 재생 속도이고, L은 얻어지는 서브 클립의 기간이다. n *이 정수여야 하고, 서브 클립 i 후의 서브 클립의 총 수보다 크면 안 되기 때문에,
Figure 112008089223860-pct00002
이고, 여기에서 (.) +는 비-네가티브(non-negative) 함수이고, N은 서브 클립의 총 수이다.
다음으로, 스트리밍될 필요가 있는 서브 클립의 실제 수가 조사된다. 성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스에는 4개의 타입, 즉, 빈 서브 클립, 다운로 드된 서브 클립, 스트리밍된 서브 클립, 및 다운로딩 프로세스중 서브 클립이 존재한다. 스트리밍된 서브 클립 및 다운로딩 프로세스중 서브 클립은 둘 다 서브 클립 데이터의 부분들을 캐시하고, 따라서 이들은 여기에서 빈 서브 클립과 동일하게 간주된다. 이는 문제를 단순화하고, 이에 따라 스트리밍된 서브 클립의 보존 수(conservative number)가 계산된다. 데이터의 일 부분이 버퍼에서 이용가능하다면 보상 스트리밍을 적용하는 것이 바람직하다.
도 2는, 빨리 감기, 점프 포워드 및 점프 백워드 동작에 대해 스트리밍된 서브 클립의 실제 수를 계산하는 프로세스의 플로차트이다. 리턴 값은 205에서 초기화된다. 210에서 현재 서브 클립 카운터는 다음 서브 클립으로 초기화된다. 215에서는, 현재 서브 클립이 완전히 캐시되었는지 여부가 결정된다. 현재 서브 클립이 완전히 캐시되면, 220에서 리턴 값으로 리턴한다. 현재 서브 클립이 완전히 캐시되지 않았으면, 225에서 리턴 값을 증가시킨 다음, 230에서 현재 서브 클립 카운터를 증가시킨다. 프로세스는 n * 서브 클립을 통해서 본질적으로 반복된다. 서브 클립 k가 완전히 캐시되면, 전체 다운링크 대역폭은 다음 빈 서브 클립의 데이터를 다운로드하는데 사용될 수 있다. 다운링크 속도가 재생 속도보다 언제나 빠르기 때문에(그렇지 않으면, 주문형 비디오 서비스는 제1 장소에 제공될 수 없다), 빈 서브 클립은 그 데드라인 전에 완전히 다운로드될 것이다. 따라서, 서브 클립 k 이후의 임의의 빈 서브 클립은 그 데드라인 전에 다운로드될 수 있고, 직접 스트리밍이 요구되지 않는다.
다음으로, 점프 포워드/백워드 동작에 적응하기 위해 서브 클립 데드라인을 어떻게 조정하는지가 고려된다. t는 현재 시간을 나타내고,
Figure 112008089223860-pct00003
는 k번째 서브 클립의 새로운 데드라인을 나타낸다. 그 다음, 아래의 수학식 2가 얻어진다.
Figure 112008089223860-pct00004
여기에서 i＜k＜N이고, L은 서브 클립의 기간이다.
성능 인식 피어-투-피어 주문형 비디오 서비스의 일시정지 동작을 지원하는 것은 간단하며, 비디오 재생을 중단하고 임의의 진행중인 스트리밍 또는 다운로딩을 정지시키면 된다. 서브 클립 데드라인은 다운로딩 프로세스를 연기하도록 무한으로 변경된다. 일시정지 동작은 스트리밍된 서브 클립 및 다운로드된 서브 클립에서만 발생한다는 것을 주지해야 한다.
재시작 동작은 서브 클립의 타입에 따라서 다르게 처리된다. 비디오가 서브 클립 i에서 일시정지된다고 가정한다. 현재 서브 클립이 스트리밍된 서브 클립이면, 비디오 재생 장치를 통해 사용자는 재생을 재시작하도록 서버에 신호를 보낸 다. 또한 서버는, 일시정지 동작이 인보크되기 전에 스트리밍되도록 지정된 서브 클립의 스트리밍을 재시작한다. 이에 대한 이론적 근거는, 모든 액션들이 일시정지 동작에 의해 일시적으로 중단되고, 재시작 동작은 시스템 상태를 바꾸지 않고 스트리밍을 재시작한다는 것이다. 동시에, 서브 클립 데드라인은 일시정지 동작에 의해 발생한 경과 시간을 반영하도록 수정된다. 재시작 포인트로부터 후속하는 서브 클립 i+1까지의 재생 시간은 t leftover 이고, 현재 시간은 t이고, 수학식 2는 새로운 데드라인을 계산하는데 사용되는 것으로 가정한다.
일시정지 포인트가 다운로드된 서브 클립에 속하면, 사용자는 비디오 재생 장치를 통해서 현재 서브 클립의 재생을 즉시 재시작하고, 다운로딩 프로세스를 재시작하고, 후속하는 서브 클립의 데드라인도 수학식 2를 사용해서 수정된다.
빨리 감기 동작에 대해, 비디오는 정상 재생 속도보다 빠른 속도로 재생된다. 빨리 감기 동작의 스피드업(sppedup) 팩터는 δ로 표시된다. 빨리 감기 동작에 대한 재생 속도는 δㆍr playback 이다.
아래에서는, 스트리밍된 서브 클립의 최대 수, n *가 먼저 계산된다. 그 다음, 스트리밍된 서브 클립의 실제 수가 계산된다. 마지막으로, 서브 클립의 데드라인이 수정된다. 점프 포워드 동작과 빨리 감기 동작 간에 강한 상관 관계가 존재한다는 것이 명백해질 것이다.
개시 재생 포인트로부터 현재 서브 클립의 종료까지의 시간은 t leftover 로 표시 된다. 빨리 감기 동작에 대한 재생 속도는 r' playback 로 표시되고, 즉, r' playback = δㆍr playback 이다. 따라서, 다음의 수학식 3이 얻어진다.
Figure 112008089223860-pct00005
수학식 3의 좌변의 제2 항은 δ로 나뉘어서, 재생 속도가 δ의 팩터로 스피드업된다는 사실을 반영한다는 것을 주지해야 한다. n *가 정수여야 하고, N-i보다 크면 안 되기 때문에, 다음의 수학식 4가 얻어질 수 있다.
Figure 112008089223860-pct00006
도 2의 방법은 스트리밍된 서브 클립의 실제 수를 찾기 위해 적용될 수 있다. 따라서, 서브 클립 k(i＜k＜N)에 대해 조정된 데드라인은 수학식 5와 같다.
Figure 112008089223860-pct00007
되감기 동작에 대한 잔여 시간은 현재 재생 포인트로부터 현재 서브 클립의 개시까지의 시간이다. t leftover 를 사용하여 빨리 감기 동작에 대한 잔여 시간을 나타내고, 스트리밍된 서브 클립의 최대 수는 수학식 6과 같다.
Figure 112008089223860-pct00008
수학식 4 및 수학식 6은, 상반된 재생 방향으로 설명될 수 있는 최종 항을 제외하고는 유사하다. 빨리 감기 및 되감기 동작은 모두 둘 중 어느 방향에서 멀티플 스피드(multiple speed)로 구현될 수 있다는 것을 주지해야 한다.
도 2에 도시된 방법은, 되감기 동작에 대해 스트리밍된 서브 클립의 실제 수를 계산하기 위해 약간만 수정되면 된다. 보다 구체적으로, k는 단계 230에서 i-1로부터 i-n * 까지 뒤로 반복된다(감소된다).
서브 클립 k(1＜k＜i)에 대한 데드라인은 아래 수학식 7과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112008089223860-pct00009
도 3은 비디오 재생 장치의 개략도이다. 비디오 재생 동작은 비디오 재생 장치상의 버튼을 통해, 또는 원격 제어 장치의 사용자에 의해 활성화된 버튼 또는 예를 들어, 음성 명령에 의해 활성화된 소프트웨어 명령을 통해 지원된다. 비디오 재생 동작을 인보크하는 수단은 이와 같이 제시된 상기 예들로 제한되는 것은 아니며, 이 예들은 단지 비디오 재생 동작을 인보크하는 수단의 예시적 실시예일 뿐이 다.
도 4는 사용자/클라이언트 측으로부터의 승인 제어 프로세스를 나타내는 플로차트이다. 사용자/클라이언트 측에서, 클라이언트가 서버로부터 응답을 수신하면, 405에서 N(서버로부터 클라이언트로 스트리밍될 서브 클립의 리딩 수)의 값을 테스트함으로써 요구/주문이 승인되었는지 여부를 결정하는 검사가 행해진다. N의 값이 0보다 크고, 요구/주문이 승인되면, 사용자는 410에서 스트리밍된 N 서브 클립을 수신하기 시작한다. 서버측에서 N = -1으로 설정하고, 사용자/클라이언트 측에서 N>0에 대해 테스팅하는 것은 단지 하나의 가능한 구현이라는 것을 주지해야 한다. 요구 승인 테스트는 예를 들어, 플래그를 사용해서, 또는 다른 적절한 수단을 사용해서 구현될 수 있다. 현재 서브 클립 넘버, N c 는 415에서 N+1(다음 서브 클립 - 다운로드될 서브 클립)로 설정된다. 그 다음, 다운로드될 서브 클립이 더 있는지 여부를 결정하는 테스트가 420에서 수행된다. 요구/주문이 승인되지 않았거나 또는 비디오의 모든 서브 클립이 사용자에 의해 수신되었으면, 프로세스는 종료한다. 이와 함께, (N+1)번째 서브 클립을 갖는/캐싱하는 피어-투-피어 네트워크 내의 피어가 배치되고, 425에서 (N+1)번째 서브 클립을 필요로 하는 피어에 (N+1)번째 서브 클립을 업로딩하기 시작한다. 430에서 (현재 시간 t에 대해 측정된) 다운로드에 대한 데드라인 d에 아직 도달하지 않았다고 결정되면, 다운로딩은 435에서 계속된다. 430에서 (현재 시간 t에 대해 측정된 바에 따라) 데드라인 d에 도달하였다고 결정되면, 상실 데이터 벡터가 440에서 준비된다. 실제로, 상실 데이터 벡터는 데드라인의 조금 전에 준비되거나, 다운로드가 데드라인 d 전에 완료될 수 없다고 결정될 때 준비된다. 다운로드가 데드라인 전에 완료될 수 없다면, 445에서 보상 스트리밍이 필요한지 여부를 결정하는 테스트가 수행된다. 보상 스트리밍은 아래에서 보다 상세하게 기술될 것이다. 이와 함께, 현재 서브 클립 카운터는 455에서 증가된다. 시스템 성능(데드라인 전의 사용자에 의한 서브 클립의 도달)이 충족될 것을 보장하도록 보상 스트리밍이 요구되면, 보상 스트리밍이 450에서 인보크된다. (N+1)번째 서브 클립의 다운로딩을 위한 데드라인 d에 도달하면, 사용자는 (N+1)번째 서브 클립의 재생을 시작하고, 후속하는 서브 클립을 갖는/캐싱하는 피어-투-피어 네트워크 내의 피어가 배치되어, 비디오 서브 클립 다운로딩 프로세스를 시작한다.
도 5는 비디오 재생 장치의 비디오 재생 동작의 블록도이고, 여기에서, 동작 모듈은 제어 모듈로 지시된다. 제어 모듈은 임의의 재생 요구에 대해 대응하는 비디오 재생 기능/동작 모듈을 호출/인보크한다. 곧바른(straight) 재생 동작은 관련 동작의 주체이기 때문에 여기에서 논의되지 않는다는 것을 주지해야 한다.
도 6은 본 발명에 따른 예시적 제어 모듈의 동작을 나타내는 플로차트이다. 제어 모듈은 605에서 서브 클립 타입을 결정한다. 동작의 타입은 610, 620, 630, 640, 650 및 660에 의해 결정된다. 사용자가 지원되지 않는 기능을 인보크하는 버튼을 누르면(또는 명령을 말하면), 이는 무시된다. 일련의 결정 포인트 대신에, 단일의 "케이스-타입" 결정 포인트가 구현될 수 있다. 비디오 재생 동작이 점프 포워드(JF)이면, 615에서 스트리밍할 필요가 있는 서브 클립의 최대 수가 결정되 고; 이미 완전히 캐시된 서브 클립에 기초해서 스트리밍될 서브 클립의 실제 수가 결정되고; TPP를 포함하는 서브 클립의 스트리밍이 시작되고(TPP를 포함하는 서브클립이 완전히 캐시되지 않은 경우); 새로운 서브 클립 데드라인이 계산되고; 재생이 시작되고; 스트리밍된 서브 클립 이상의 서브 클립의 다운로딩이 시작된다. 동일한 절차가 점프 백워드 동작에 적용된다.
비디오 재생 동작이 635에서 일시정지 동작이면, 635에서 비디오 재생이 중단되고; 스트리밍이 중단되고; 다운로딩이 중단되고; 서브 클립 데드라인이 무한으로 설정된다. 비디오 재생 동작이 재시작 동작이면, 645에서 새로운 서브 클립 데드라인이 일시정지 동작의 결과로서 계산되고; 서브 클립(들)이 스트리밍되었으면 서브 클립의 스트리밍을 재시작하고; 비디오 재생을 시작하고; 다운로드되도록 예정된 임의의 서브 클립의 다운로딩을 재시작한다.
비디오 재생 동작이 빨리 감기 동작이면, 655에서 새로운 스피드업 재생 속도가 계산되고; 스트리밍할 필요가 있는 서브 클립의 최대 수가 결정되고; 이미 완전히 캐시된 서브 클립에 기초해서 스트리밍될 서브 클립의 실제 수가 결정되고; TPP를 포함하는 서브 클립의 스트리밍이 시작되고(TPP를 포함하는 서브클립이 완전히 캐시되지 않은 경우); 새로운 서브 클립 데드라인이 계산되고; 재생이 시작되고; 스트리밍된 서브 클립 이상의 서브 클립의 다운로딩이 시작된다. 스트리밍된 서브 클립의 실제 수를 계산하는데 있어서 수학식 6이 수학식 4를 대체하는 것을 제외하고는, 되감기 동작에 대해서 마찬가지의 절차가 적용된다. 빨리 감기 및 되감기는 모두 둘 중 어느 방향에서 멀티플 스피드로 구현될 수 있다는 것을 기억해 야 한다.
본 발명은, 다양한 형태의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 전용 프로세서, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 바람직하게, 본 발명은 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현된다. 또한, 소프트웨어는 바람직하게 프로그램 저장 장치에 실재적으로 구현된 애플리케이션 프로그램으로서 구현된다. 애플리케이션 프로그램은 임의의 적절한 구조를 갖는 기기에 업로드되고, 이 기기에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 이 기기는, 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 입/출력(I/O) 인터페이스(들)와 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼에서 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영 시스템 및 마이크로명령어 코드를 포함한다. 본 명세서에서 기술된 다양한 프로세스 및 기능들은 마이크로명령어 코드의 일부 또는 애플리케이션 프로그램의 일부 중 하나(또는 이들의 조합)일 수 있으며, 이는 운영 시스템을 통해 실행된다. 또한, 추가의 데이터 저장 장치 및 인쇄 장치와 같은 다양한 다른 주변 장치들이 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.
첨부 도면에 도시된 시스템 구성 요소들 및 방법 단계들의 일부가 바람직하게 소프트웨어로 구현되기 때문에, 시스템 구성 요소들(또는 프로세스 단계들) 간의 실제 접속은, 본 발명이 프로그램되는 방식에 따라 달라질 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다. 본 명세서의 교시에 따라, 당업자는 본 발명의 상기 및 그와 유사한 구현 및 구성들을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 피어-투-피어 주문형 콘텐츠(peer-to-peer content-on-demand) 서비스를 위해 재생 동작들을 지원하는 방법으로서,
    재생 동작을 검출하는 단계;
    상기 재생 동작에 대한 타겟 재생 포인트(target playback point)를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 재생 포인트가 속하는 서브 클립(sub-clip) 타입을 검출하는 단계
    를 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    스트리밍되는 리딩(streamed leading) 서브 클립을 수신하는 단계;
    필요한 서브 클립들의 세트를 결정하는 단계;
    상기 필요한 서브 클립들의 세트 중 하나를 찾아내는(locating) 단계; 및
    상기 찾아낸 서브 클립을 다운로딩하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스는 성능 인식(performance aware) 서비스인 재생 동작 지원 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 재생 동작은 점프 포워드(jump forward) 동작이고,
    상기 방법은,
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 단계;
    상기 타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립을 스트리밍하는 단계;
    서브 클립 데드라인(deadline)들을 계산하는 단계;
    재생을 시작하는 단계; 및
    상기 스트리밍된 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 재생 동작은 점프 백워드(jump backward) 동작이고,
    상기 방법은,
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 단계;
    타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립을 스트리밍하는 단계;
    타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립에서 재생을 시작하는 단계;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 단계; 및
    상기 스트리밍된 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 재생 동작은 일시정지(pause) 동작이고,
    상기 방법은,
    재생을 중단하는 단계;
    서브 클립 스트리밍을 중단하는 단계;
    서브 클립 다운로딩을 중단하는 단계; 및
    서브 클립 데드라인들을 무한으로 설정하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재생 동작은 재시작(resume) 동작이고,
    상기 방법은,
    새로운 서브 클립 데드라인들을 계산하는 단계;
    서브 클립들이 스트리밍되던 중이었으면, 서브 클립 스트리밍을 재시작하는 단계;
    재생을 시작하는 단계; 및
    상기 일시정지 동작이 인보크(invoke)되었을 때 다운로드되던 중이었던 임의의 서브 클립들의 서브 클립 다운로딩을 재시작하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 재생 동작은 빨리 감기(fast forward) 동작이고,
    상기 방법은,
    스피드업(sped-up) 재생 속도(playback rate)를 계산하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 단계;
    서브 클립들을 스트리밍하는 단계;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 단계;
    재생을 시작하는 단계; 및
    상기 스트리밍되는 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 재생 동작은 빨리 되감기(fast reverse) 동작이고,
    상기 방법은,
    스피드업 재생 속도를 계산하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 단계;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 단계;
    서브 클립들을 스트리밍하는 단계;
    재생을 시작하는 단계;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 단계; 및
    상기 스트리밍되는 서브 클립에 선행하는 서브 클립들을 다운로딩하는 단계
    를 더 포함하는 재생 동작 지원 방법.
  10. 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스를 위해 재생 동작들을 지원하는 장치로서,
    재생 동작을 검출하는 수단;
    상기 재생 동작에 대한 타겟 재생 포인트를 결정하는 수단; 및
    상기 타겟 재생 포인트가 속하는 서브 클립 타입을 검출하는 수단
    을 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    스트리밍되는 리딩 서브 클립을 수신하는 수단;
    필요한 서브 클립들의 세트를 결정하는 수단;
    상기 필요한 서브 클립들의 세트 중 하나를 찾아내는 수단; 및
    상기 찾아낸 서브 클립을 다운로딩하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 피어-투-피어 주문형 콘텐츠 서비스는 성능 인식 서비스인 재생 동작 지원 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 재생 동작은 점프 포워드 동작이고,
    상기 장치는,
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 수단;
    상기 타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립을 스트리밍하는 수단;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 수단;
    재생을 시작하는 수단; 및
    상기 스트리밍되는 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 재생 동작은 점프 백워드 동작이고,
    상기 장치는,
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 수단;
    타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립을 스트리밍하는 수단;
    타겟 재생 포인트를 포함하는 서브 클립에서 재생을 시작하는 수단;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 수단; 및
    상기 스트리밍되는 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 재생 동작은 일시정지 동작이고,
    상기 장치는,
    재생을 중단하는 수단;
    서브 클립 스트리밍을 중단하는 수단;
    서브 클립 다운로딩을 중단하는 수단; 및
    서브 클립 데드라인들을 무한으로 설정하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 재생 동작은 재시작 동작이고,
    상기 장치는,
    새로운 서브 클립 데드라인들을 계산하는 수단;
    서브 클립들이 스트리밍되던 중이었으면, 서브 클립 스트리밍을 재시작하는 수단;
    재생을 시작하는 수단; 및
    상기 일시정지 동작이 인보크되었을 때 다운로드되던 중이었된 임의의 서브 클립들의 서브 클립 다운로딩을 재시작하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 재생 동작은 빨리 감기 동작이고,
    상기 장치는,
    스피드업 재생 속도를 계산하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 수단;
    서브 클립들을 스트리밍하는 수단;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 수단;
    재생을 시작하는 수단; 및
    상기 스트리밍되는 서브 클립에 후속하는 서브 클립들을 다운로딩하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 재생 동작은 빨리 되감기 동작이고,
    상기 장치는,
    스피드업 재생 속도를 계산하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 최대 수를 결정하는 수단;
    스트리밍될 서브 클립들의 실제 수를 결정하는 수단;
    서브 클립들을 스트리밍하는 수단;
    재생을 시작하는 수단;
    서브 클립 데드라인들을 계산하는 수단; 및
    상기 스트리밍된 서브 클립에 선행하는 서브 클립들을 다운로딩하는 수단
    을 더 포함하는 재생 동작 지원 장치.
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