KR101281845B1 - 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 대한 비주얼 프로그램 가이드 장치 및 방법 - Google Patents

스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 대한 비주얼 프로그램 가이드 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 멀티캐스트 그룹을 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 소정의 패킷을 획득하는 패킷 수신부, 상기 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성하는 복호화부, 및 상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시하는 영상 처리부를 포함하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치를 제안한다.
IPTV, 스케일러블 비디오 코덱, 프로그램 가이드

Description

스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 대한 비주얼 프로그램 가이드 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR VISUAL PROGRAM GUIDE OF SCALABLE VIDEO TRANSMISSION DEVICE}
본 발명은 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 대한 비주얼 프로그램 가이드 방법에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 다채널 실시간 IPTV 방송환경에서 스케일러블 압축 비디오를 전송 받는 단말에서의 비주얼 프로그램 가이드 방법에 대한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-006-02, 과제명: 유무선 환경의 개방형 IPTV(IPTV 2.0) 기술 개발].
최근 몇 년간 통신 및 방송 서비스 시장의 가장 큰 화두는 각종 서비스의 융합이었다. 유/무선 통신 및 방송망이 혼재하는 통방 융합 환경에서의 방송 서비스는 동일한 인핸스먼트 응용 레이어를 통해 방송 서비스가 제공되나 각종 하부 인프라의 종류(Fiber, Cable, LAN, WLAN, Wibro, HSDPA)가 광범위하므로 각각의 이종망별 특성, 즉 광범위한 종류의 전송 대역폭과 전송 특성에 적응적인 전송이 가능해 야 한다.
또한 인프라의 종류뿐만 아니라 각각의 인프라에서 사용되는 단말 역시 기존의 TV 및 셋탑 박스에서 벗어나 데스크탑 및 노트북 컴퓨터, PDA 등으로 대표되는 이동 데이터 단말, 핸드폰과 같은 이동 통신 단말 등 다양한 종류를 가지게 되었다.
따라서, 각각의 단말 성능, 즉 해상도, 전송속도, 처리 능력 등의 이종 단말 환경을 수용하여 각 단말 별 특성에 적합한 방송 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 서비스 제공 중의 대역폭의 변화에 실시간으로 적응 가능한 방송 서비스 기술이 요구된다.
유비쿼터스 콘텐츠 서비스는 미디어 서비스가 가능한 각종 전송 인프라가 혼재된 이종 망 환경에서 다양한 종류의 콘텐츠를 서비스 하기 위하여 MPEG-21 멀티미디어 프레임워크에 기반한 기술로 다양한 소요기술 중 특히 H.264 스케일러블 비디오 코덱(Scalable Video Coding) 표준을 이용한 스케일러블 코덱 기술을 이용한다.
본 발명의 일 실시예는 IPTV 방송 환경에서 다채널 정보를 한 화면에 표시하고 망의 자원을 효율적으로 사용하는 비주얼 프로그램 가이드 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 일 실시예는 멀티캐스트 실시간 방송에서 스케일러블 비디오 코덱의 공간적 해상도 스케일러빌러티를 이용하여 다채널의 정보를 표시하는 비주얼 프로그램 가이드 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 일 실시예는 멀티캐스트 실시간 방송에서 스케일러블 비디오 코덱의 화질/시간적 스케일러빌러티를 이용하여 다채널의 정보를 표시하는 비주얼 프로그램 가이드 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 멀티캐스트 그룹을 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 소정의 패킷을 획득하는 패킷 수신부, 상기 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성하는 복호화부, 및 상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시하는 영상 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버는 멀티캐스트 그룹을 생성하는 패킷 생성부, 및 상기 생성된 멀티캐스트 그룹을 IP 통신망을 통하여 복수 의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송하는 패킷 전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치 제어 방법은 IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 멀티캐스트 그룹을 수신하는 단계, 상기 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 소정의 패킷을 획득하는 단계, 상기 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성하는 단계, 및 상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버 제어 방법은 적어도 하나의 채널 정보를 표시하는 멀티캐스트 그룹을 생성하는 단계, 및 상기 생성된 멀티캐스트 그룹을 IP망을 통하여 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, IPTV 방송환경에서 다채널의 정보를 한 화면에 표시하여 사용자가 다른 채널의 방송 내용을 볼 수 있으며, 다채널 정보를 한 화면에 표시하는 비주얼 프로그램 가이드를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공통의 베이스 레이어를 가지고 각 단말에 필요한 부가 정보를 멀티캐스트 하여 망의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한 다.
스케일러블 비디오 코딩(Scalable Video Coding)이란 방송통신융합 환경에서 지능형 컨텐츠를 제공할 때 다양한 네트워크 환경과 다양한 단말기에서 최적의 서비스를 제공할 수 있도록 한다. 이때, 구현 가능한 방법으로 하나의 영상 컨텐츠를 다양한 공간적 해상도(Spatial resolution)와 화질(Quality), 다양한 프레임율(Frame-rate)을 갖도록 하는 하나의 비트스트림, 즉 공간적, 화질적, 시간적 스케일러빌리티(scalability)를 모두 제공하는 하나의 비트스트림을 구성하여 여러 가지 단말에서 자기 자신의 능력에 맞도록 비트스트림을 받아 복원하는 것을 가능하게 한다.
스케일러블 비디오 코덱(Scalable Video Codec) 방식은 비디오 신호를 엔코딩함에 있어, 최고 화질로 엔코딩하되, 그 결과로 생성된 픽처 시퀀스의 부분 시퀀스(시퀀스 전체에서 간헐적으로 선택된 프레임의 시퀀스)를 디코딩 해 사용해도 저화질의 영상 표현이 가능하도록 하는 방식이다. 에이치-비 픽쳐(Hierarchical B pictures) 방식이 이와 같은 스케일러블 영상코덱에 사용하기 위해 제안된 엔코딩 방식이다.
하나의 스케일러블 비트 스트림은 두 개 혹은 그 이상의 의존적인 레이어로 구성될 수 있다. 이 경우, 스케일러블 비디오 코덱은 하나의 베이스 레이어(base layer)과 다수의 인핸스먼트 레이어(enhancement layer)들로 구성된다. 여기서 베이스 레이어 및 연속되는 인핸스먼트 레이어의 정보가 함께 이용되어 보다 개선된 비디오 비트 스트림을 만들 수 있다. 그 예로 화질 스케일러빌러티는 하나의 비트 스트림으로부터 동일한 공간 및 시간 차원(dimension)을 갖지만 각각 다른 화질을 갖는 비트 스트림을 만들어 낼 수 있다.
베이스 레이어는 기본적인 화질을 제공하고, 연속된 인핸스먼트 레이어는 이전 레이어들로 만들어진 비디오보다 높은 화질을 갖도록 부호화된다. 마찬가지로 시간 및 공간 해상도에서도 동일한 원리를 이용하여 스케일러빌러티를 지원한다.
스케일러빌러티를 지원하기 위한 부호화 과정의 일례로서, 스케일러블 비디오 코덱은 시간적(Temporal) 스케일러빌러티를 주기 위해서 에이치-비 픽쳐 혹은 MCTF(Motion Compensated Temporal Filtering) 기법을 이용할 수 있다. 이는 매 프레임마다 구별된 시간적 레벨을 지정해 줌으로써 다양한 프레임율을 제공한다.
공간적(Spatial) 스케일러빌러티는 다운/업 표준화(down/up sampling)를 통해 여러 해상도를 가지는 영상들을 계층적으로 구성하여 제공할 수 있다. 우선 하위 레이어의 크기가 작은 영상을 부호화 한 후, 인핸스먼트 레이어는 부호화된 하위 레이어의 정보를 이용함으로써 부호화 효율을 높인다.
화질(quality 혹은 SNR) 스케일러빌러티는 CGS(Coarse-Grained Scalability) 또는 FGS(Fine Grain Scalability)에 의해 구현될 수 있다. CGS는 레이어 기반인 측면에서 공간적 스케일러빌러티와 동일한 방식이지만, 레이어 간에 동일한 해상도를 가지는 반면, QP 값을 다르게 할당하여 인핸스먼트 레이어일수록 높은 화질을 제공한다.
그런데, 앞서 언급한 바와 같이 스케일러블 방식인 H-B picture로 엔코딩 된 픽처 시퀀스는 그 부분 시퀀스만을 수신하여 처리함으로써 저화질의 영상 표현이 가능하지만, 비트 레이트(bit rate)가 낮아지는 경우 화질 저하가 크게 나타난다. 이를 해소하기 위해서 낮은 전송률을 위한 별도의 보조 픽처 시퀀스, 예를 들어 초당 프레임 수 등이 낮은 픽처 시퀀스를 계층적으로 제공할 수도 있다.
또한 작은 영상과 큰 영상을 동시에 전송하기 위해서 영상의 축소와 확대가 필요하다. 즉, 하나의 영상 신호원을 4 씨아이에프(Common Intermediate Format, 이하 CIF)의 픽처 시퀀스, 씨아이에프(CIF)의 픽처 시퀀스 그리고 큐씨아이에프(Quarter Common Intermediate Format, 이하 QCIF)의 픽처 시퀀스로 각각 엔코딩하여 디코딩 장치에 전송할 수 있다.
도 1은 H.264 스케일러블 비디오 코덱의 부호기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면 공간적 스케일러빌리티(Spatial scalability)를 위하여 H.264를 베이스 레이어로 부호화하고, 움직임 등의 정보를 인핸스먼트 레이어에서 이용한 후 인핸스먼트 레이어 부호화를 수행한다.
그런데, 하위 레이어와 인핸스먼트 레이어는 동일한 영상신호원을 엔코딩하는 것이므로 양 레이어의 엔코딩 신호에는 잉여정보(리던던시(redundancy))가 존재한다.
따라서, 여러 화면 사이즈를 전송하는 방식에 의해 엔코딩 되는 특정 레이어의 코딩율(coding rate)을 높이기 위해, 하위 레이어의 임의 영상 프레임을 기준으로 하여 그와 동시간의 현재 레이어의 영상 프레임을 예측된 이미지, 즉 레지듀얼 데이터로 만든다.
예를 들어, 높은 해상도 영상의 현재 매크로 블록을 엔코딩함에 있어서, 내부 모드(intra BL mode)로 코딩해야 하는 경우, 그 하위 레이어의 대응 블록(현재 매크로 블록과 동시간이면서 프레임에서 동 위치에 해당하는 영역을 포함하는 블록)을 확대한 다음, 그 확대된 블록의 화소값들과의 차이값(또는 에러값)을 현재 매크로 블록에 엔코딩한다. 언급한 방법으로 공간적 스케일러빌러티를 제공한다.
또한 고정된 해상도 4CIF의 화면에서 화질을 개선하기 위한 화질 스케일러빌러티는 MGS(Medium grain scalability) 기법을 사용할 수 있다. 이 기법은 영상의 확대 연산만 제외시키고 공간적 스케일러빌러티와 유사하게 부/복호화한다. 화질 해상도는 고정된 화면 사이즈를 단말에서 저화질과 고화질을 동시에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치(200)는 패킷 수신부(210), 복호화부(230) 및 영상 처리부(250)를 포함한다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 사용자 인터페이스(UI)(270)를 더 포함할 수 있다.
패킷 수신부(210)는 IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 멀티캐스트 프로토콜에 의한 패킷인 멀티캐스트 그룹을 수신하고, 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 소정의 패킷을 획득한다.
패킷 수신부(210)는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈를 고려하여 소정의 패킷을 획득할 수 있다. 이때 패킷 수신부(210)가 획득하는 소정의 패킷은 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈에 따른 것으로서, 해당 스케일러블 비디오 전송 단말 장치가 IPTV 인지, 랩탑인지, 혹은 휴대용 단말기인지를 고려하여 패킷을 획득할 수 있다.
또한 패킷 수신부(210)에서 수신하는 패킷은 상기와 같은 다양한 전송 단말 장치들을 고려하지 않는, 즉, 상기 모든 장치들에서 수용될 수 있는 형태를 가질 수 있다.
여기서 멀티캐스트 그룹은 각 채널 별 멀티캐스트 그룹의 베이스 레이어를 스케일러블 비디오 코덱 비트 스트림으로 구성하여 다채널 정보를 표시하도록 구성할 수 있다.
복호화부(230)는 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성한다. 패킷 수신부(210)를 통해 수신된 패킷은 베이스 레이어 비트스트림과 인핸스먼트 레이어 비트스트림에 대응되는 멀티캐스트 그룹으로 구성될 수 있고, 복호화부(230)는 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어에 해당하는 각각을 복호화 하여 영상 정보를 생성할 수 있다.
또한 복호화부(230)는 패킷 수신부(210)에서 수신된 패킷이 해당 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 대한 최적의 해상도를 나타내는 화면을 출력하도록 할 수 있다.
영상 처리부(250)는 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시한다. 또한 영상 처리부(250)는 사용자 인터페이스(270)를 통해 수신된 관심 채널에 상응하는 채널 정보를 확대하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 인터페이스(270)를 통하여 현재 IPTV 화면에 나타난 9개의 프로그램 가이드 화면 중 특정 화면, 혹은 특정 부분을 선택하면, 영상 처리부(250)는 사용자가 선택한 관심 채널에 상응하는 멀티캐스트 그룹을 수신하여 최종 해상도에 적합한 출력을 하며, 해당하는 채널을 확대하여 표시할 수 있다.
영상 처리부(250)는 예를 들어, TV, DVD, PDA, 또는 핸드폰의 LED, PDP 등과 같은 디스플레이부를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스(UI)(270)는 사용자로부터 관심 채널을 수신한다. 사용자 인터페이스(270)는 사용자로부터의 선택된 값(예를 들어, 채널, 좌표 등)을 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 전달할 수 있는 다양한 장치, 예를 들어 리모콘, 마우스, 스타일러스 펜 등으로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버(300)의 블록도이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버(300)는 패킷 생성부(310) 및 패킷 전송부(330)를 포함한다.
패킷 생성부(310)는 멀티캐스트 그룹을 생성한다. 또한, 패킷 생성부(310)는 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 적어도 하나 이상의 패킷을 포함하는 멀티캐스트 그룹을 생성하며, 이때 멀티캐스트 그룹은 멀티캐스트 프로토콜을 이용한 멀티캐스트 그룹일 수 있다.
여기서 멀티캐스트 그룹은 각 채널 별 멀티캐스트 그룹의 베이스 레이어를 스케일러블 비디오 코덱 비트 스트림으로 구성하여 다채널 정보를 표시할 수 있다.
또한 패킷 생성부(310)는 예를 들어, 부호화율, 화질, 이미지 사이즈, 프레 임 레이트(frame rate), 비트 레이트(bit-rate), 해상도, 주파수 대역, 화면의 크기 등과 같은 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 적어도 하나 이상의 패킷을 포함하는 멀티캐스트 그룹을 생성할 수 있다.
또한 패킷 생성부(310)는 다양한 콘텐츠를 각 특정 인프라의 특성에 맞도록 적절한 레이어 구조로 구성된 스케일러블 비디오 코덱 스트림으로 재부호화 한 멀티캐스트 그룹을 생성할 수 있다.
패킷 전송부(330)는 패킷 생성부(310)에서 생성된 멀티캐스트 그룹을 IP 통신망을 통하여 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 멀티캐스트 그룹을 수신한다(410).
이때 멀티캐스트 그룹은 멀티캐스트 프로토콜에 의한 패킷일 수 있으며, 예를 들어, 부호화율, 화질, 이미지 사이즈, 프레임 레이트(frame rate), 비트 레이트(bit-rate), 해상도, 주파수 대역, 화면의 크기 등과 같은 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 적어도 하나 이상의 패킷을 포함하는 멀티캐스트 그룹일 수 있다.
단계 410에서 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 패킷 수신부(210)는 소정의 패킷을 획득한다(420). 이때 획득된 패킷은 어느 하나의 규격에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 해당하는 규격의 패킷이거나 다수의 채널에 대한 베이스 비트 스트림과 인핸스먼트 비트 스트림에 대응되는 멀티캐스트 그룹일 수 있다.
스케일러블 비디오 전송 단말 장치에서 획득된 소정 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성한다(430). 영상 정보의 생성은 해당 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 맞는 최종 해상도의 화면을 출력하는 과정으로서, 예를 들어, 복호화부(230)에 의해 수행될 수 있다.
복호화가 끝나고 생성된 영상 정보는 사용자에게 프로그램을 가이드하기 위한 가이드화면으로 상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보가 하나의 화면에 표시(440)될 수 있다.
이때 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는, 사용자로부터 관심 채널을 수신하는 사용자 인터페이스, 예를 들어, 리모콘, 마우스, 스타일러스 펜 등과 같이 사용자로부터의 선택된 값(예를 들어, 채널, 좌표 등)을 스케일러블 비디오 전송 단말 장치에 전달할 수 있는 다양한 장치를 구비할 수 있다.
또한 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 사용자 인터페이스로부터 관심 채널에 대한 선택을 입력받아(450), 입력된 관심 채널에 상응하는 채널 정보를 확대하여 표시하도록 할 수 있다. 사용자로부터 입력된 관심 채널에 상응하는 채널 정보가 화면에서 확대되어 표시되는 모습은 도 7 내지 도 9를 통해 볼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버 제어 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버 제어 방법은 우 선 스케일러블 비디오 전송 단말 장치가 이용할 수 있는 적어도 하나의 채널 정보를 표시하는 멀티캐스트 그룹을 생성한다(510).
여기서 멀티캐스트 그룹은 공통의 베이스 레이어를 가지는 스케일러블 비디오 코덱 비트스트림을 이용하여 다채널 정보를 표시하도록 할 수 있으며, 패킷 생성부(310)에 의해 생성될 수 있다.
단계 510에서 생성된 멀티캐스트 그룹은 예를 들어, 패킷 전송부(330)에 의해 IP망을 통하여 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송된다(520). 여기서 IPTV 미디어 서버는 스케일러블 비디오 코덱 스트림을 단말별 특성 및 사용자의 선호도에 적합한 형태(예를 들어, 부호화율, 화면 크기, 화질 등)로 최적 적응시킬 수 있다.
도 6은 제안된 실시예에 따른 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 다양한 화면해상도의 단말을 지원하는 IPTV 서비스의 개념을 도시한 것이다.
도 6에서 미디어 서버는 방송망으로 전송된 스케일러블 비디오 코덱 콘텐츠 소스를 이종망 환경을 구성하는 각 개별망 인프라에 적합한 형태로 변환, 제공한다.
또한 IPTV 미디어 서버는 방송망으로부터 전송받은 콘텐츠를 각 특정 인프라 특성에 맞도록 적절한 계층구조로 구성된 스케일러블 비디오 코덱 비트스트림으로 재부호화할 수 있다. 이에 더하여 IPTV 미디어 서버는 재부호화된 스케일러블 비디오 코덱스트림을 단말별 특성 및 사용자 선호도에 적합한 형태(예를 들어, 부호화율, 화면크기, 화질 등)로 최적 적응시키며, 이 밖에 서비스(스트리밍) 동안 전송 채널의 특성 변화에 따라 실시간으로 최적 적응시킬 수 있다.
예를 들어, TV, 랩탑, 모바일 폰과 같은 미디어 디코더를 갖는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 스케일러블 비디오 코덱 스트림 및 MPEG-21 DI(Digital Item) 형태로 패키지화 된 콘텐츠를 소비하기 위해 사용자와 상호작용할 수 있다.
또한 각 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는 전송채널로부터 전송 받은 스케일러블 비디오 코덱 스트림을 복호화하고, 패키지 형태로 전송 받은 DI 콘텐츠의 재생 및 DI 내 콘텐츠 구성요소들 간의 동기화를 담당할 수 있다.
도 6을 참조하면 IPTV 미디어 서버에서 유/무선 네트워크를 통해 TV, 랩탑, 모바일 폰 등과 같은 각 단말로 전송되는 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어 1 & 2는 QCIF 해상도의 H.264 비트스트림, CIF급의 스케일러블 비디오 코덱 인핸스먼트 비트스트림, 그리고 4CIF급의 스케일러블 비디오 코덱 인핸스먼트 비트스트림을 나타내며 스케일러블 비디오 코덱의 베이스 레이어에서는 항상 H.264와 호환된다.
도 6과 같이 다양한 단말 사이즈에 적합하게 실시간 IPTV 방송서비스를 제공하기 위해서는 IP 망에서 멀티캐스트 프로토콜(Multicast protocol)로 단말 크기에 적합한 영상사이즈의 패킷을 전송하여야 한다. 즉 CIF급의 해상도를 위해서는 멀티캐스트 그룹(Multicast group) 0과 1을 수신해서 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행한다.
기존의 IPTV 비디오 서비스를 도 6과 같은 형태로 제공하려면 각 해상도에 해당하는 H.264 비트스트림을 따로 압축해야 하며, 실시간 멀티캐스트 방송 시 망에 낭비를 초래한다.
실시간 IPTV 시청 중 사용자는 일반 TV와 같이 다른 채널(channel)의 방송내용을 보고 싶어할 수 있다. 그 경우 도 7과 같이 현재 방송 중인 화면을 시각적으로 표현하는 기술이 필요하다.
도 7은 제안된 실시예에 따른 비주얼 프로그램 가이드의 화면을 도시한 도면이다.
도 7은 실시간 멀티캐스트 방송 시 스케일러블 비디오 코덱 베이스 레이어(QCIF급 7.5Hz)를 사용한 경우로서 모든 실시간 채널 베이스 레이어를 끌어오게 되며, N 다중 디코더를 필요로 한다.
도 7을 참조하면 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 IPTV 방송환경에서 다채널의 정보를 한 화면에 표시하고 망의 자원을 효율적으로 사용하는 비주얼 프로그램 가이드가 제공됨을 알 수 있다.
도 7과 같은 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 IPTV 방송환경에서의 비주얼 프로그램 가이드를 위한 서비스 방법은 다음과 같다.
도 7과 같이 IPTV를 처음 켰을 때 우선 비주얼 프로그램 가이드가 나온다. 이때 프로그램 가이드는 현재 실시간으로 방송되는 화면이며, 기존의 전자프로그램 가이드(Electronic program guide: EPG)와 같이 사용될 수 있으며, 관심부분에 대한 확대도 가능하다.
도 8은 제안된 실시예에 따른 도 7의 IPTV의 비주얼 프로그램 가이드에서 사용자가 관심부분을 확대한 화면을 도시한 도면이다.
도 8은 실시간 멀티캐스트 방송 시 스케일러블 비디오 코덱 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어(CIF급 15Hz)를 사용한 경우로서, 4개의 채널 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어를 끌어오게 되며, N 다중 디코더를 필요로 한다.
도 9는 도 8의 화면에서 최종적으로 이용자가 관심을 갖는 방송을 확대한 경우의 화면을 도시한 도면이다.
도 9는 실시간 멀티캐스트 방송 시 스케일러블 비디오 코덱 베이스 레이어 및 인핸스먼트 레이어(SD급 30Hz)를 사용한 경우이며, 1개 채널의 풀(Full) 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어를 끌어오며, 1개의 디코더 만을 필요로 한다.
도 8에 나타난 화면 중에서 이용자가 최종적으로 관심을 갖는 방송을 확대하면 도 9와 같은 일반적인 IPTV 시청 환경이 된다.
도 10은 도 7과 같은 화면에서 비주얼 프로그램 가이드를 위해 멀티캐스트 그룹을 활용한 예를 도시한 도면이다. 도 7과 같은 비주얼 프로그램 가이드를 하기 위해서는 스케일러블 비디오 코덱은 모든 실시간 방송 채널의 베이스 레이어 멀티캐스트 그룹 0을 수신하여 스케일러블 비디오 코덱 복호기를 활용하여 도 10과 같이 화면에 표시해준다.
도 11은 도 8와 같은 화면에서 비주얼 프로그램 가이드를 위해 멀티캐스트 그룹을 활용한 예를 도시한 도면이다.
도 8과 같이 사용자가 관심부분을 확대한다면 도 11과 같이 단말은 각 채널의 멀티캐스트 그룹 0 & 1을 수신하여 화면에 출력한다. 최종적으로 사용자가 보고 싶은 채널은 선택하면 도 8과 같이 한 채널에 대한 멀티캐스트 그룹 0,1,2를 수신하여 최종 해상도에 적합한 출력을 한다.
스케일러블 비디오 코덱은 다양한 공간 레이어를 지원하므로 본 방법은 여러 공간 레이어로 확장 가능하다. 또한 시간적 화질적 스케일러빌러티를 지원할 경우 상기한 방법 (공간적 스케일러빌러티를 활용한 비주얼 프로그램 가이드 방법)으로 확장할 수 있다.
도 12는 제안된 실시예에 따른 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 IPTV 서비스에서 TV IP망의 멀티캐스트 그룹(multicast group)를 활용해서 멀티캐스트 하는 것을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면 TV 단말은 Multicast group 0,1,2를 수신하여 스케일러블 비디오 코덱 복호기를 활용하여 최종해상도의 화면을 출력하며, Multicast group 0, 1, 2는 예를 들어 각각 QCIF, CIF, 4CIF 화면 해상도의 H.264 비트스트림과 스케일러블 비디오 코덱 인핸스먼트 비트스트림에 대응된다.
기존의 H.264를 활용한 IPTV 시스템에서는 각 단말의 해상도에 대응되는 비트스트림정보가 하나씩만 가지만, 스케일러블 비디오 코덱은 공통의 베이스 레이어를 가지고 각 단말에 필요한 부가정보를 멀티캐스트 하기 때문에 망의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사 용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 H.264 스케일러블 비디오 코덱 의 부호기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버(300)의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IPTV 미디어 서버 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 제안된 실시예에 따른 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 다양한 화면해상도의 단말을 지원하는 IPTV 서비스의 개념을 도시한 것이다.
도 7은 제안된 실시예에 따른 비주얼 프로그램 가이드의 화면을 도시한 도면이다.
도 8은 제안된 실시예에 따른 도 7의 IPTV의 비주얼 프로그램 가이드에서 사용자가 관심부분을 확대한 화면을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 화면에서 최종적으로 이용자가 관심을 갖는 방송을 확대한 경우의 화면을 도시한 도면이다.
도 10은 도 7과 같은 화면에서 비주얼 프로그램 가이드를 위해 멀티캐스트 그룹을 활용한 예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 8와 같은 화면에서 비주얼 프로그램 가이드를 위해 멀티캐스트 그룹을 활용한 예를 도시한 도면이다.
도 12는 제안된 실시예에 따른 스케일러블 비디오 코덱을 활용한 IPTV 서비스에서 TV IP망의 멀티캐스트 그룹(multicast group)를 활용해서 멀티캐스트 하는 것을 도시한 도면이다.

Claims (10)

  1. IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 다채널 정보를 포함하는 멀티캐스트 그룹을 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 해당 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈를 고려하여 소정의 패킷을 획득하는 패킷 수신부;
    상기 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성하는 복호화부; 및
    상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시하는 영상 처리부
    를 포함하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹은 각 채널 별 멀티캐스트 그룹의 베이스 레이어를 스케일러블 비디오 코덱 비트 스트림으로 구성하여 다채널 정보를 표시하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자로부터 관심 채널을 수신하는 사용자 인터페이스
    를 더 포함하고,
    상기 영상 처리부는 상기 수신된 관심 채널에 상응하는 채널 정보를 확대하여 표시하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치.
  5. 다채널 정보를 포함하는 멀티캐스트 그룹을 생성하는 패킷 생성부; 및
    상기 생성된 멀티캐스트 그룹을 IP 통신망을 통하여 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송하는 패킷 전송부
    를 포함하고,
    상기 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는
    상기 멀티캐스트 그룹으로부터 해당 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈를 고려하여 소정의 패킷을 획득하는 IPTV 미디어 서버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 패킷 생성부는 상기 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치의 규격에 해당하는 적어도 하나 이상의 패킷을 포함하는 상기 멀티캐스트 그룹을 생성하는 IPTV 미디어 서버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹은 각 채널 별 멀티캐스트 그룹의 베이스 레이어를 스케일러블 비디오 코덱 비트 스트림으로 구성하여 다채널 정보를 표시하는 IPTV 미디어 서버.
  8. IPTV 미디어 서버로부터 IP 통신망을 통하여 다채널 정보를 포함하는 멀티캐스트 그룹을 수신하는 단계;
    상기 수신된 멀티캐스트 그룹으로부터 해당 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈를 고려하여 소정의 패킷을 획득하는 단계;
    상기 수신된 패킷에 대하여 스케일러블 비디오 코덱의 복호화를 수행하여 영상 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 영상 정보에 기초하여 복수의 채널 정보를 하나의 화면에 표시하는 단계
    를 포함하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    사용자 인터페이스로부터 관심 채널에 대한 선택을 입력받는 단계; 및
    상기 입력된 관심 채널에 상응하는 채널 정보를 확대하여 표시하는 단계
    를 더 포함하는 스케일러블 비디오 전송 단말 장치 제어 방법.
  10. 다채널 정보를 포함하는 멀티캐스트 그룹을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 멀티캐스트 그룹을 IP망을 통하여 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 스케일러블 비디오 전송 단말 장치는
    상기 멀티캐스트 그룹으로부터 해당 장치의 규격에 해당하는 영상 사이즈를 고려하여 소정의 패킷을 획득하는 IPTV 미디어 서버 제어 방법.
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