KR101346983B1 - 비디오 스트림 전송 장치 및 방법 - Google Patents

비디오 스트림 전송 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 가입자 단말기로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하고, 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하여 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 비디오 스트림 전송 장치를 개시한다.
Figure R1020090127408
DOCSIS, IP, 스누핑, HFC

Description

비디오 스트림 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITING VIDEO STREAM}
본 발명의 실시예들은 비디오 스트림 전송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HFC(Hybrid Fiber Coax 이하 HFC) 기반 케이블 망에서 IP 망을 통해 가입자 망으로 유입되는 비디오 데이터 스트림을 효율적으로 처리하기 위한 DOCSIS(Data over Cable Service Interface Specification) 헤드엔드 케이블 모뎀(M-CMTS) 장치 종속형 비디오 스트림 전송 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-005-02, 과제명: HFC망에서의 IP기반 초고속 멀티미디어 전송기술 개발].
일반적으로 디지털 비디오 서비스는 MPEG-2 TS 패킷 스트림 형태로 서비스 사업자 망의 비디오 서버로부터 가입자 단말로 전송되며, 서비스 분배망인 HFC 기반 케이블 망의 Edge-QAM 전송 장비들을 통해 주파수 채널 방식으로 변조되어 가입자 단말에 전송된다.
비디오 전송 서비스의 대표적인 예로 방송형(Broadcast) 전송 방식을 기반으 로 하는 비디오 방송 서비스를 들 수 있으며, 이는 케이블 망의 하나의 주파수 채널마다 하나의 프로그램이 전송되어 케이블 망의 가입자 셀에 방송되는 형태를 제공된다.
그러나, 최근 들어서는 제한된 가입자 그룹에만 비디오 서비스를 공급하는 스위치드 디지털 비디오(Switched Digital Video; SDV 이하 SDV라 함) 서비스와 같은 멀티캐스트형(multicast) 비디오 전송 서비스뿐 아니라 VoD, 화상회의 같은 사용자 요구형 서비스 등 전송 방식이나 서비스 형태가 다양화 되고 있다.
따라서, IPTV와 같은 양방향 서비스의 본격적인 등장으로 기본의 방송형 전송 방식에 기반한 전송망 구조로는 복잡하고 다양한 비디오 전송 서비스를 유연히 적응시키기에는 어려움이 따른다.
그러므로, 데이터 서비스 플로우를 전달하는 케이블 망의 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 기반 전송 시스템을 통해 비디오 서비스 플로우를 전달하여야 하며, 이를 통해 방송형 전송뿐 아니라 멀티캐스트, 요구형 및 양방향 성의 다양한 비디오 서비스 플로우를 수용하는 것이 가능하다.
그러나, 용량이 크고 망 지연에 민감한 실시간성을 지향하는 비디오 서비스 플로우를 닥시스 기반 전송 시스템을 통해 케이블 망 가입자에 전달하기 위해 M-CMTS(Modular-Cable Modem Termination System)와 같은 닥시스 헤드엔드 케이블 모뎀 종단 장치를 도입하는 것은 많은 비용적 부담을 증가시킨다.
데이터 처리 장비인 M-CMTS는 기존의 케이블 망 방송 전송 장치인 EQAM 같은 주파수 전송 장비에 비해 고가일 뿐만 아니라, 성능에 따른 규모가 크기 때문에 헤드엔드마다 방송형 비디오 서비스 플로우를 위한 전송 장치로 도입하는데는 망 구축에 있어서 비용적으로 매우 큰 부담이 따른다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 HFC(Hybrid Fiber Coax 이하 HFC라 함) 기반 케이블 망에서 IP 망을 통해 가입자 망으로 유입되는 비디오 데이터 스트림을 효율적으로 처리하기 위한 닥시스 헤드엔드 케이블 모뎀(이하 M-CMTS) 장치 종속형 비디오 스트림 전송 처리 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 헤드엔드에 위치하는 M-CMTS 장치를 마스터로 하여 가입자의 케이블 모뎀 간의 닥시스 MAC 도메인을 구축하고, M-CMTS에 종속적으로 동작하는 여러 개의 비디오 스트림 전송 처리 장치를 두어 IP 망을 통해 헤드엔드로 유입되는 비디오 데이터 스트림에 대한 닥시스 헤더 처리와 같은 서비스 플로우 전송 처리를 전담하도록 함으로써 IP 기반 비디오 서비스 플로우의 효율적으로 처리하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법은 M-CMTS에 종속적인 비디오 스트림 전송 장치에 대한 개념, 기능 및 처리 절차의 정의, M-CMTS에 종속되기 위한 장치 제어 구조 및 망 구성 상의 적용 방식, 그리고 비디오 서비스 플로우의 전송 처리하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 하나 이상의 가입자 단말기로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 경로 처 리부, 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 수신부 및 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 정보 전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 IP 망으로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 데이터 패킷을 수신하여 하나 이상의 가입자 단말기에 전송하는 데이터 패킷 처리부, 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 상기 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 비디오 데이터 스트림을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 경로 처리부, 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 수신부, 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 정보 전송부 및 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 도메인 정보 및 닥시스 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어하는 정보를 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 공유하도록 제어하는 정보 공유부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법은 하나 이상의 가입자 단말기로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 단계, 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상 기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 단계 및 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법은 IP 망으로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 데이터 패킷을 수신하는 단계, 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 상기 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 비디오 데이터 스트림을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 단계, 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 단계 및 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 도메인 정보 및 닥시스 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어하는 정보를 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 공유하도록 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법은 케이블 모뎀 종단 장치로부터 스누핑(snooping) 된 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 수신하는 단계, 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록 되어 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록되어 있는 경우, 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로 전송하는 단계, 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로부터 비디오 데이터 패킷 스트림을 수신하는 단계, 상기 비디오 데이터 패킷 스트림에 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 헤더를 부가하는 단계 및 상기 닥시스 헤더가 부가된 비디오 데이터 패킷 스트림을 상기 서비스 플로우에 의해 설정된 주파수 채널을 통하여 케이블 모뎀 그룹으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 IP 망으로부터 유입되는 멀티캐스트형 비디오 방송 플로우 및 실시간 비디오 서비스 플로우를 보다 효율적으로 제공할 수 있으며, 고가의 M-CMTS 장비의 사용을 최소화하여 디지털 방송 서비스를 IP 기반 방송 서비스로 발전 시킬 수 있으며, 망 자원을 효율적으로 사용하고 양방향성 IP 비디오 서비스를 유연하게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 헤드엔드에 위치하는 M-CMTS 장치를 마스터로 하여 가입자의 케이블 모뎀 간의 닥시스 MAC 도메인을 구축하고, M-CMTS에 종속적으로 동작하는 여러 개의 비디오 스트림 전송 처리 장치를 두어 IP 망을 통해 헤드엔드로 유입되는 비디오 데이터 스트림에 대한 닥시스 헤더 처리와 같은 서비스 플로우 전송 처리를 전담하도록 함으로써 IP 기반 비디오 서비스 플로우의 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 M-CMTS에 종속적인 비디오 스트림 전송 장치에 대한 개념, 기능 및 처리 절차의 정의, M-CMTS에 종속되기 위한 장치 제어 구조 및 망 구성 상의 적용 방식, 비디오 서비스 플로우의 전송 처리할 수 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 IP 기반 비디오 전송 구조를 기반으로 가입자 단말 측에 IP-STB 개념을 도입하여 각 가입자 단말을 IP 주소로 식별하고, 가입자 단말 주도의 멀티캐스트 세션을 형성하여 가입자가 요구한 비디오 프로그램을 해당 가입자 단말 또는 가입자 단말 그룹에만 전송하고 서비스를 요구하지 않은 가입자에 비디오 스트림이 유입되지 않도록 하는 멀티캐스트형 비디오 전송 방식을 케이블 망에 도입할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 케이블 망 구간에서 IP 데이터를 전달하기 위해 닥시스 3.0 규격에 기반한 전송 방식을 적용할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면 비디오 스트림 처리 시스템은 IP 기반 비디오 전송 서비스를 위하여 헤드엔드에서 닥시스 패킷 처리 장치인 M-CMTS(Modular-Cable Modem Termination System) 장치 및 닥시스 규격을 따르는 주파수 신호 변조 기능을 가지는 DOCSIS-QAM(D-QAM: Quadrature Amplitude Modulation) 채널 전송 장치를 구성하고, 가입자 단말 측에는 IP 주소 및 데이터 스트림을 처리할 수 있는 IP-STB를 사용하며, 케이블 망 구간의 IP 패킷 전송을 위하여 가입자 단말 측에 주파수 신호의 목조와 닥시스 패킷 처리를 위한 케이블 모뎀(Cable Modem; CM)을 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 IP 기반 비디오 전송 서비스 구조에서 비디오 서버로부터 UDP/RTP 프로토콜에 따라 IP 망을 통해 케이블 망의 헤드엔드에 인입된 비디오 데이터 스트림은 헤드엔드에 위치한 M-CMTS로부터 닥시스 관련 정보 전송을 위한 멀티캐스트 또는 유니캐스트 서비스 플로우 형태로 구분되어 스케줄링 되고 닥시스 MAC 계층의 헤더를 부가하여 가입자 단말 측의 닥시스 케이블 모뎀으로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 닥시스 케이블 모뎀은 서비스 플로우에 따른 하향 서비스 식별자(DSID)에 따라 자신에 해당되는 서비스 플로우 데이터 패킷을 수신하여 버퍼링하고 재정렬하여 해당 IP 셋톱박스에 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 헤드엔드에 마스터 역할을 수행하는 하나의 M-CMTS를 구성하고, 상기 M-CMTS에 종속하여 동작하는 여러 개의 종속형 비디오 스트림 전송 장치를 구성함으로써, IP 망을 통해 케이블 망 으로 인입하는 비디오 데이터 스트림을 전속적으로 처리 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 전송 스트림 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 비디오 스트림 전송 장치(110)는 헤드엔드에 위치한 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(M-CMTS)(120)에 종속하여 동작하는 모듈형 전송 장치일 수 있으며, 다수 개의 전송 장치가 하나의 마스터 M-CMTS에 종속하여 동작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 전송 스트림 전송 시스템은 물리적으로 주파수 채널 전송을 처리하는 닥시스 EQAM(150) 기능을 가지고 있으나, 직접적으로 M-CMTS와 데이터 인터페이스를 하지 않아도 되며, 대신하여 비디오 공급자와 연결된 IP 망(130)을 통하여 직접적으로 IP기반 비디오 데이터 스트림을 입력 받을 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 IP 기반 데이터 패킷들을 M-CMTS를 거치지 않고 직접적으로 비디오 스트림 전송 장치(110)를 통해 HFC 기반 케이블 망(140)으로 전달할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 IP 망(130)으로부터 인입되는 데이터 패킷을 닥시스 기반 서비스 플로우로 처리하기 위한 닥시스 헤더 처리 기능을 수행할 수 있으며, 처리된 닥시스 패킷을 MPEG-2 TS 패킷으로 캡슐화하여 주파수 채널로 전송하기 위한 닥시스 EQAM의 물리 계층 기능도 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 멀티캐스트나 유니캐스트 기반으로 전송되는 비디오 데이터 스트림이 M-CMTS를 거치지 않고 비디오 스트림 전송 장치(110)로 유입되도록 하기 위하여 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)는 가입자 단말 측으로부터 상향 채널을 통해 전송되는 관련 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)는 비디오 스트림 전송 장치(110)를 통해 수신하기로 등록된 서비스 플로우들에 대한 IGMP(Internet Group Multicast Protocol), ARP(Address Resolution Protocol)와 같은 네트워크 프로토콜 유닛을 상향 데이터 처리부(미도시)에서 스누핑하여 망으로 전달하지 않고 해당 정보를 비디오 스트림 전송 장치(110)로 전달한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따라 스누핑된 정보를 수신한 비디오 스트림 전송 장치(110)는 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)를 대신하여 해당 IGMP 또는 ARP 정보를 IP 망(130)을 통해 전달하여 망으로부터 해당 비디오 데이터 스트림들이 유입될 경로를 등록함으로써, 비디오 데이터 스트림의 유입이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 가입자 단말 측의 닥시스 케이블 모뎀(160)과 닥시스 관리 메시지를 송수신 하지 않아도 되며, 서비스 가능한 모든 케이블 모뎀은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)에 속한 서비스 그룹으로 간주될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면 상/하향 채널 전송을 위해 필요한 닥 시스 매체 접근 제어(MAC) 및 물리 계층 상의 초기화 및 등록 과정은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)와 닥시스 케이블 모뎀(160)들 간에 수행될 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(110)는 하향 주파수 채널에 대한 정보를 닥시스 케이블 모뎀(160)에 전송하기 위해 닥시스 MDD(MAC Domain Descriptor) 메시지를 주기적으로 주파수 채널을 통해 전송하며, 장치 내의 모든 채널 자원의 초기화 및 설정은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)에 등록되고 연결 설정될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)의 닥시스 도메인에 속한 하향 채널 자원으로 인식될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(110)에서 처리되는 모든 서비스 플로우는 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)의 닥시스 도메인에 속한 것으로 간주되므로 장치에서 처리하는 서비스 플로우는 모두 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)로부터 설정 및 제어된다.
그러므로, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(120)와 닥시스 도메인 정보 및 서비스 플로우 제어 정보를 공유하기 위한 제어 인터페이스(미도시)를 추가적으로 구성할 수도 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(110)의 출력은 닥시스 EQAM(150)의 출력 규격을 따른다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(110) 관점에서 비디오 스트림 전송 방법을 정리하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)는 크게 경로 처리부(210), 정보 수신부(220) 및 정보 전송부(230)로 구성된다.
도 2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)의 경로 처리부(210)는 하나 이상의 가입자 단말기로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 유입 경로를 등록한다(310).
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 IP 기반 데이터 패킷은, 전술한 바와 같이 상기 정보 공급 장치로부터 상기 IP 망을 통하여 수신되는 IP 기반 비디오 데이터 스트림을 의미하며, 상기 스누핑 정보는 상기 케이블 모뎀 종단 장치에 의하여 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 스누핑(snooping) 된 상향 채널을 통하여 전송되는 네트워크 프로토콜 유닛 정보를 의미한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)의 정보 수신부(220)는 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신한다(320).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)의 정보 전송부(230)는 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송한다(330).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)는 추가적으로 닥시스 헤더 처리부(240), EQAM(Edge-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)) 처리부(250) 및 정보 공유부(260)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)는 닥시스 헤더 처리부(240)를 이용하여 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)는 EQAM 처리부(250)를 이용하여 상기 닥시스 기반 서비스 플로우로 처리된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 캡슐화하여 주파수 채널을 통하여 상기 HFC 기반 케이블 망으로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(200)는 정보 공유부(260)를 이용하여 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 닥시스 도메인 정보 및 상기 닥시스 헤더 처리부에 따른 제어 정보를 공유하도록 제어할 수도 있다.
아래에서는 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 다른 실시예를 통하여 비디오 스트림 전송 방법을 제공할 수 있는 시스템을 기술하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템에 DEPI(DOCSIS External PHY Interface) 규격의 데이터 인터페이스를 두어 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)와 데이터 인터페이스를 제공함으로써 망으로부터 마스터 케이블 모뎀 종단 장치를 통해 인입되는 일반 데이터 서비스 플로우를 하향 채널을 통해 전송할 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 닥시스 서비스 플로우 처리 기능을 비활성화 할 경우, 닥시스-EQAM과 동일하게 동작시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 가입자 단말 측의 IP 셋톱박스(410)은 IP 기반채널 변경 또는 프로그램 세션 요구 정보를 전달하는 프로토콜을 통해 케이블 사업자 망의 세션 관리 서버(450)에 전달한다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 세션 관리 서버(450)을 이용하여 주파수 채널 자원을 관리하는 자원 관리 서버(460)와의 상호 작용을 통해 비디오 프로그램 전송에 필요한 전송 QoS를 만족할 가용한 주파수 채널 자원을 예약한다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템은 비디오 서버(430)로부터 가입자까지의 서비스 전송을 위한 IP 그룹 세션이 존재하지 않을 경우, 비디오 서버에 IP 그룹 세션의 설정을 요구할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 자원 관리 서버(460)는 비디오 프로그램 전송에 사용될 주파수 채널 자원을 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)로부터 등록 받아 관리할 수 있으며, 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)는 비디오 스트림 전송에 필요한 주파수 채널 자원을 설정하고 연결을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 망으로부터 유입되는 일반 데이터 패킷들은 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)를 거쳐 비디오 스트림 전송 장치(420)의 DEPI 인터페이스를 통해 케이블 망의 가입자 측에 전송될 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(420)는 망으로부터 유입되는 비디오 데이터 스트림을 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)를 통하지 않고, 직접 수신하여 닥시스 서비스 플로우에 대한 헤더 처리 및 스케줄링 후 케이블 망을 통해 가입자 단말에 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스트 케이블 모뎀 종단 장치(440)는 망으로부터 유입되는 비디오 데이터 스트림이 비디오 스트림 전송 장치(420)를 통해 처리되도록 하기 위해서는 상향 채널을 통해 전달되는 IGMP, ARP 등과 같은 네트워크 프로토콜 유닛에 대한 스누핑을 할 수 있는 바, 스누핑된 정보는 망으로 전달하지 않고 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)로부터 비디오 스트림 전송 장치(420)로 제어 메시지를 통해 전달된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(420)는 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440)로부터 전달된 네트워크 프로토콜 유닛을 마스터 케이블 모뎀 종단 장치(440) 대신 망에 전달하여 망의 라우팅 장비들이 데이터 패킷들을 비디오 스트림 전송 장치(420)로 경로 설정되도록 유도할 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(420)로 유입되는 비디오 데이터 패킷들은 닥시스 서비스 플로우의 설정된 특성에 따라 스케줄 되고 헤더 처리되며, 처리된 비디오 데이터 패킷들은 닥시스-EQAM의 출력에 따라 HFC 망(470)을 통하여 전송되어 닥시스 케이블 모뎀(480)을 통해 가입자 단말에 전달된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(420)에서 처리되는 IP 기반 비디오 스트림의 종단점은 IP 셋톱박스(410)으로, 상기와 같은 방식으로 각 가입자 단말에 대한 멀티캐스트 또는 유니캐스트형 비디오 전송 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(420) 관점에서 비디오 스트림 전송 방법을 정리하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 크게 데이터 패킷 처리부(510), 경로 처리부(520), 정보 수신부(530) 및 정보 전송부(540)로 구성된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 데이터 패킷 처리부(510)를 이용하여 IP 망으로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 데이터 패킷을 수신하여 하나 이상의 가입자 단말기에 전송한 다(610).
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 하나 이상의 가입자 단말기는 채널 변경 정보 또는 프로그램 세션 요구 정보를 상기 정보 공급 장치의 세션 관리 서버로 송신한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세션 관리 서버는, 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 채널 변경 정보 또는 프로그램 세션 요구 정보를 수신한다. 이때, 상기 세션 관리 서버는 주파수 채널 자원을 관리하는 자원 관리 서버와 연계하여 비디오 프로그램 정보 전송에 필요한 전송 QoS(Quality of Service)를 만족하는 주파수 채널 자원을 예약하고, 비디오 서버로부터 상기 하나 이상의 가입자 단말기까지의 서비스 전송을 위한 IP 그룹 세션이 존재하지 않을 경우, 상기 비디오 서버에 IP 그룹 세션의 설정을 요구할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 자원 관리 서버는 상기 케이블 모뎀 종단 장치에 상기 비디오 프로그램 전송에 사용되는 상기 주파수 채널 자원을 등록하여 관리할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 경로 처리부(520)를 이용하여 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 상기 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 비디오 데이터 스트림을 수신하는 정보 유입 경로를 등록한다(620).
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 스누핑 정보는, 전술한 바와 같이 상기 케이블 모뎀 종단 장치에 의하여 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 스누 핑(snooping) 된 상향 채널을 통하여 전송되는 네트워크 프로토콜 유닛 정보를 의미한다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 정보 수신부(530)를 통하여 정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신한다(630).
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 정보 전송부(540)를 통하여 상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송한다(640).
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 정보 공유부(미도시)를 포함할 수도 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치(500)는 정보 공유부를 이용하여 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 도메인 정보 및 닥시스 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어하는 정보를 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 공유하도록 제어할 수 있다(650).
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 비디오 스트림 전송 방법을 수행할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 마스터 케이블 모뎀 종단 장치로부터 스누핑된 IGMP/ARP 등의 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 수신한 경우, 해당 정보에 일치하는 등록된 서비스 플로우가 있는지 판단하고, 등록 된 서비스 플로우인 경우 전달받은 IGMP/ARP 패킷을 네트워크에 대신 전달한다
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 등록되지 않은 서비스 플로우에 대한 IGMP/ARP 프로토콜 패킷 정보를 수신하였을 경우에는 상기 처리를 하지 않고 프로세스를 종료한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 IGMP/ARP 패킷을 네트워크로 전달하면 네트워크로부터 해당 비디오 세션에 전송될 비디오 트림이 비디오 스트림 전송 장치로 유입되며, 유입된 비디오 스트림은 닥시스 헤더를 부과하고 스케줄링 절차를 거쳐 서비스 플로우에 설정된 주파수 채널을 통해 해당 케이블 모뎀의 서비스 그룹에 전송된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 마스터 케이블 모뎀 종단 장치로부터 서비스 플로우 전송에 대한 설정 정보를 수신하여 장치 설정도 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 케이블 모뎀 종단 장치로부터 스누핑(snooping) 된 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 수신하고(710), 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록 되어 있는지 여부를 판단한다(720).
이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록되어 있지 않은 경우, 해당 프로세서를 종료하나(730) 등록되어 있는 경우, 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로 전송한다(740).
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로 전송한 경우, 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로부터 비디오 데이터 패킷 스트림을 수신한다(750).
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 상기 비디오 데이터 패킷 스트림에 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 헤더를 부가한 후(760), 상기 닥시스 헤더가 부가된 비디오 데이터 패킷 스트림을 상기 서비스 플로우에 의해 설정된 주파수 채널을 통하여 케이블 모뎀 그룹으로 전송한다(770).
이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치는 전술한 바와 같이 상기 케이블 모뎀 종단 장치로부터 상기 서비스 플로우에 대한 설정 정보를 수신하여 상기 서비스 플로우에 대한 설정을 제어할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 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 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드디스 크, 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 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 전송 스트림 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 처리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비디오 스트림 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (20)

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  6. IP 망으로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 데이터 패킷을 수신하여 하나 이상의 가입자 단말기에 전송하는 데이터 패킷 처리부;
    상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 상기 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 비디오 데이터 스트림 을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 경로 처리부;
    정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 정보 수신부;
    상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 정보 전송부; 및
    닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 도메인 정보 및 닥시스 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어하는 정보를 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 공유하도록 제어하는 정보 공유부
    를 포함하는 비디오 스트림 전송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가입자 단말기는 채널 변경 정보 또는 프로그램 세션 요구 정보를 상기 정보 공급 장치의 세션 관리 서버로 송신하는 비디오 스트림 전송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 세션 관리 서버는,
    주파수 채널 자원을 관리하는 자원 관리 서버와 연계하여 비디오 프로그램 정보 전송에 필요한 전송 QoS(Quality of Service)를 만족하는 주파수 채널 자원을 예약하고, 비디오 서버로부터 상기 하나 이상의 가입자 단말기까지의 서비스 전송을 위한 IP 그룹 세션이 존재하지 않을 경우, 상기 비디오 서버에 IP 그룹 세션의 설정을 요구하는 비디오 스트림 전송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자원 관리 서버는 상기 케이블 모뎀 종단 장치에 상기 비디오 프로그램 전송에 사용되는 상기 주파수 채널 자원을 등록하여 관리하는 비디오 스트림 전송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀 종단 장치는 상기 비디오 프로그램 전송에 필요한 상기 주파수 채널 자원을 설정 및 연결을 제어하는 비디오 스트림 전송 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 스누핑 정보는,
    상기 케이블 모뎀 종단 장치에 의하여 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 스누핑(snooping) 된 상향 채널을 통하여 전송되는 네트워크 프로토콜 유닛 정보인 비디오 스트림 전송 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. IP 망으로부터 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    하나 이상의 가입자 단말기로부터 상기 케이블 모뎀 종단 장치를 통하여 수신된 스누핑(snooping) 정보에 따라 IP 망 중 IP 기반 비디오 데이터 스트림을 수신하는 정보 유입 경로를 등록하는 단계;
    정보 공급 장치로부터 상기 등록된 정보 유입 경로를 통하여 직접적으로 상기 IP 기반 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신된 IP 기반 데이터 패킷을 HFC (Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망으로 전송하는 단계; 및
    닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 도메인 정보 및 닥시스 기반 서비스 플로우 형식에 따라 상기 IP 망으로부터 수신된 상기 IP 기반 데이터 패킷을 처리하도록 제어하는 정보를 상기 케이블 모뎀 종단 장치와 공유하도록 제어하는 단계
    를 포함하는 비디오 스트림 전송 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 채널 변경 정보 또는 프로그램 세션 요구 정보를 상기 정보 공급 장치의 세션 관리 서버로 송신하는 단계;
    상기 세션 관리 서버를 이용하여 주파수 채널 자원을 관리하는 자원 관리 서버와 연계하여 비디오 프로그램 정보 전송에 필요한 전송 QoS(Quality of Service)를 만족하는 주파수 채널 자원을 예약하는 단계; 및
    상기 세션 관리 서버를 이용하여 비디오 서버로부터 상기 하나 이상의 가입자 단말기까지의 서비스 전송을 위한 IP 그룹 세션이 존재하지 않을 경우, 상기 비디오 서버에 IP 그룹 세션의 설정을 요구하는 단계
    를 더 포함하는 비디오 스트림 전송 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 자원 관리 서버를 이용하여 상기 케이블 모뎀 종단 장치에 상기 비디오 프로그램 전송에 사용되는 상기 주파수 채널 자원을 등록하여 관리하는 단계; 및
    상기 케이블 모뎀 종단 장치를 이용하여 상기 비디오 프로그램 전송에 필요한 상기 주파수 채널 자원을 설정 및 연결을 제어하는 단계
    를 더 포함하는 비디오 스트림 전송 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 스누핑 정보는,
    상기 케이블 모뎀 종단 장치에 의하여 상기 하나 이상의 가입자 단말기로부터 스누핑(snooping) 된 상향 채널을 통하여 전송되는 네트워크 프로토콜 유닛 정 보인 비디오 스트림 전송 방법.
  19. 케이블 모뎀 종단 장치로부터 스누핑(snooping) 된 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 수신하는 단계;
    상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록 되어 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보에 대응하는 서비스 플로우가 등록되어 있는 경우, 상기 네트워크 프로토콜 패킷 정보를 상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로 전송하는 단계;
    상기 서비스 플로우가 등록된 네트워크로부터 비디오 데이터 패킷 스트림을 수신하는 단계;
    상기 비디오 데이터 패킷 스트림에 닥시스(DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification) 헤더를 부가하는 단계; 및
    상기 닥시스 헤더가 부가된 비디오 데이터 패킷 스트림을 상기 서비스 플로우에 의해 설정된 주파수 채널을 통하여 케이블 모뎀 그룹으로 전송하는 단계
    를 포함하는 비디오 스트림 전송 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀 종단 장치로부터 상기 서비스 플로우에 대한 설정 정보를 수신하여 상기 서비스 플로우에 대한 설정을 제어하는 단계
    를 더 포함하는 비디오 스트림 전송 방법.
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