KR101453846B1 - 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템 - Google Patents

멀티 트랜스코딩 미디어 시스템 Download PDF

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Abstract

멀티 트랜스코딩 미디어 시스템이 개시된다. 이 시스템은 방송별 멀티 비트레이트 채널 정보가 저장된 데이터베이스, 방송 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하고 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하되 해당 방송 정보와 매칭시켜 저장하며 시청 단말에서 방송에 대한 비트레이트를 선택할 수 있도록 상기 데이터베이스에 저장된 멀티 비트레이트 채널 정보 중 요청 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 시청 단말로 전송하는 웹 서버, 및 소스 영상을 다수의 서로 다른 비트레이트로 인코딩하되 상기 소스 영상의 비트레이트 이하로 인코딩하고 상기 인코딩된 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 웹 서버로 전송하며 상기 인코딩된 멀티 비트레이트 채널 영상을 송출하는 미디어 서버를 포함한다. 이에 의해 네트워크 상태에 따라 영상의 품질을 선택적으로 제공하는 것이 가능해진다.

Description

멀티 트랜스코딩 미디어 시스템{Multi transcoding media system}
본 발명은 영상 서비스를 제공하는 미디어 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 인터넷 환경을 고려하여 영상 서비스를 제공하기 위한 미디어 시스템에 관한 것이다.
스마트폰 및 이를 위한 무선 인터넷 환경이 발전함에 따라 스마트폰에서 영상을 시청하기 위한 요구가 늘어나고 있으며, 이를 위한 시스템 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 미디어 서버(110)는 방송 단말(120)에서 송출된 방송을 수신하여 시청 단말(130)들로 전송하는 역할을 수행한다. 그리고 참고로 대부분의 미디어 서버는 도 2에 도시된 바와 같이 오리진 서버(Origin Server)(111)와 에지 서버(Edge Server)(112)로 구분되어 서비스를 한다. 오리진 서버와 에지 서버를 구분하는 이유는 많은 시청자를 수용하기 위해서이다. 즉, 방송 단말(120)이 오리진 서버(111)로만 방송을 송출하면, 시청 단말(130)은 오리진 서버(111)에 연결되어 있는 에지 서버(112)를 통해 방송을 수신하여 시청자로 하여금 방송을 시청할 수 있게 한다.
그런데 무선 인터넷 환경은 3G, Wifi, LTE 등 다양하지만, 시간과 장소에 따라 네트워크 상태가 수시로 바뀐다. 따라서 시청자가 불안정한 무선 인터넷 환경에서 안정적으로 영상을 시청할 수 있도록 하기 위해서는 네트워크 상태에 따라서 영상의 품질(Quality)을 선택적으로 보여줄 수 있어야 한다. 또한 영상 코덱이 매우 다양해짐에 따라 시청 단말에서 방송 영상을 정상적으로 인코딩하지 못할 수도 있다. 따라서 이러한 점까지도 고려하여 방송 서비스를 제공할 수 있어야 한다.
본 발명은 네트워크 상태에 따라서 영상의 품질을 선택적으로 제공할 수 있도록 하는 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 시청 단말에 적합한 코덱을 고려하여 영상을 제공할 수 있는 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템은 방송별 멀티 비트레이트 채널 정보가 저장된 데이터베이스; 방송 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하되 해당 방송 정보와 매칭시켜 저장하며, 시청 단말에서 방송에 대한 비트레이트를 선택할 수 있도록 상기 데이터베이스에 저장된 멀티 비트레이트 채널 정보 중 요청 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 시청 단말로 전송하는 웹 서버; 및 소스 영상을 다수의 서로 다른 영상 인코딩 방식으로 인코딩한 후 상기 영상 인코딩된 각각의 소스 영상을 다수의 서로 다른 비트레이트로 멀티 비트레이트 인코딩하되 상기 소스 영상의 비트레이트 이하로 인코딩하고, 상기 영상 인코딩 방식별 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 웹 서버로 전송하며, 상기 소스 영상에 대해 인코딩된 멀티 비트레이트 채널 영상의 다중 송출을 수행하고, 상기 멀티 비트레이트 채널 영상의 다중 송출 개수와 상기 인코딩할 비트레이트에 대한 설정 변경을 동적으로 수행하는 미디어 서버를 포함한다.
상기 웹 서버는 상기 시청 단말로 상기 요청 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 전송하되, 상기 시청 단말에 적합한 영상 인코딩 방식의 멀티 비트레이트 채널 정보만을 전송한다.
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본 발명에 따른 미디어 서버는 트랜스코딩(코덱 변환)과 멀티 비트레이트 처리 및 프로토콜 변환을 한 번의 프로세스로 동시에 처리하기 때문에, 성능 및 효율을 높이는 효과를 창출한다.
또한 본 발명은 에지 서버를 동적으로 배치 가능하게 한다. 기존에 미디어 서버를 구성할 때에는 에지 서버가 특정 오리진 서버로부터 방송 정보를 끌어오는 방식이므로, 에지 서버의 설정을 변경하면 스위치 장비나 DNS 등의 정보를 수동으로 변경해야 한다. 그러나 본 발명은 오리진 서버가 에지 서버로 방송을 멀티 비트레이트로 송출하고, 송출 정보를 동적으로 웹 서버를 통해 데이터베이스에 저장한다. 따라서 오리진 서버의 설정을 운영중에 변경함에 따라 에지 서버의 증설, 이동, 재배치 정보가 데이터베이스에서 관리되므로, 시청자는 데이터베이스에서 관리되는 방송 정보를 실시간으로 참조하여 영상을 적절한 멀티 비트레이트로 시청할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 동적으로 멀티 비트레이트의 개수와 비트레이트, 즉 품질을 변경할 수 있다. 이렇게 변경된 정보는 웹 서버를 통해 데이터베이스에 저장되어 시청할 때에도 문제없이 처리된다.
도 1은 종래 방송 서비스 제공 시스템 구성도.
도 2는 도 1의 미디어 서버를 오리진 서버와 에지 서버로 구분하여 나타낸 시스템 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 데이터베이스에 저장된 정보 테이블 예시도.
도 5는 도 3에 도시된 미디어 서버의 내부 프로세스를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 멀티 비트레이트 라이브 방송 프로세스 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 멀티 비트레이트 영상 파일 시청 프로세스 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 라이브 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템의 직관적인 이해를 돕기 위한 도면.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템 블록도이다.
도시된 바와 같이, 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템은 데이터베이스(310)와 웹 서버(320) 및 미디어 서버(330)를 포함한다. 데이터베이스(310)에는 방송 정보와 방송 채널 정보가 저장된다. 방송 정보는 방송 단말(340)에서 생성된 정보로서, 도 4에 도시된 바와 같이 방송 ID, 방송 공급자, 방송 제목 등의 정보를 포함한다. 이 방송 정보에는 다수의 방송 채널 정보들이 매칭되어 저장된다. 이 방송 채널 정보의 수는 해당 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널(Multi-bitrate Channel)의 수와 동일하다. 도 4에 도시된 바와 같이 방송 채널 정보는 방송 ID와 비트레이트(Bitrate), 크기(Size), 방송 송출 주소 등의 정보를 포함한다. 여기서 방송 송출 주소는 멀티 비트레이트 채널 정보를 구성하는 한 채널에 대한 정보이다. 이 방송 송출 주소는 미디어 서버(330)가 오리진 서버일 경우에 에지 서버의 주소를 의미한다. 추가로 방송 채널 정보에는 코덱 정보가 더 포함될 수 있다.
웹 서버(320)는 방송 단말(340)로부터 방송 정보를 수신하여 데이터베이스(310)에 저장하며, 미디어 서버(330)로부터 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 해당 방송 정보와 매칭시켜 데이터베이스(310)에 저장한다. 이 같이 웹 서버(320)를 통해 데이터베이스(310)에 저장된 정보는 상술한 바대로 도 4에 예시되어 있다. 또한 웹 서버(320)는 시청 단말(350)의 요청에 따라 시청자가 시청하고자 하는 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 데이터베이스(310)에서 검색하여 시청 단말(350)로 전송한다. 이 같이 멀티 비트레이트 채널 정보를 시청 단말(350)에 제공하는 이유는 시청 단말(350)의 현재 상태에 따라 적절한 비트레이트를 선택하여 방송을 수신할 수 있도록 하기 위함이다. 추가로 웹 서버(320)는 시청 단말(350)로부터 단말 정보를 수신할 수 있다. 여기서 단말 정보라 함은 시청 단말(350)의 코덱 정보 등 시청 단말(350)에서 방송 영상을 정상적으로 디코딩하여 재생할 수 있는 영상 코딩 방식을 판단하는데 필요로 되는 정보를 말한다. 웹 서버(320)는 이 같은 단말 정보를 고려하여 시청 단말(350)로 멀티 비트레이트 채널 정보를 전송한다.
미디어 서버(330)는 방송 단말(340)에서 송출된 영상을 시청 단말(350)로 전송하기 위한 서버이다. 일 실시예에 있어서, 미디어 서버(330)는 오리진 서버이다. 따라서 미디어 서버(330)는 방송 단말(340)에서 송출된 영상을 에지 서버들로 재송출하는 역할을 한다. 본 발명의 일 양상에 따라 미디어 서버(330)는 방송 단말(340)로부터 소스 영상을 다수의 서로 다른 비트레이트로 인코딩한다. 즉, 멀티 비트레이트 인코딩을 수행한다. 여기서 소스 영상은 방송 단말(340)로부터 네트워크를 통해 전송되는 라이브 영상이거나 파일 형태로 저장되어 있는 영상일 수도 있다. 미디어 서버(330)는 인코딩된 멀티 비트레이트 채널 영상에 대한 다중 프로토콜 송출을 수행한다. 또한 미디어 서버(330)는 멀티 비트레이트 채널 정보를 데이터베이스(310)에 저장하기 위해 웹 서버(320)로 전송한다. 본 발명의 추가적인 양상에 따라 미디어 서버(330)는 멀티 비트레이트 인코딩 전에 서로 다른 영상 인코딩 방식들로 소스 영상을 인코딩한다. 소스 영상 인코딩이 완료되면, 미디어 서버(330)는 각각의 영상들에 대해 멀티 비트레이트 인코딩을 수행한다. 이 같이 멀티 영상 인코딩을 수행한 경우, 미디어 서버(330)는 멀티 비트레이트 채널 정보와 함께 코덱 정보를 웹 서버(320)로 전송한다. 이에 따라 멀티 비트레이트 채널 정보는 방송별 그리고 코덱(영상 인코딩 방식)별로 구분되어 데이터베이스(310)에서 관리된다. 그리고 멀티 비트레이트 송출 개수나 비트레이트는 설정 기능을 통해서 동적으로 변경될 수 있다.
도 5는 미디어 서버의 내부 프로세스를 나타낸 도면이다.
미디어 서버(330)는 방송 단말(340)로부터 수신된 소스 영상 패킷을 분석한다(S100). 패킷 분석 후, 미디어 서버(330)는 영상 디코딩을 수행한다(S200). 영상 디코딩이 완료되면, 미디어 서버(330)는 다수의 서로 다른 방식들로 디코딩된 영상에 대한 인코딩을 수행한다(S300). 즉, 멀티 인코딩을 수행하는 것이다. 인코딩이 완료되면, 미디어 서버(330)는 인코딩 영상들 각각에 대해 멀티 비트레이트 인코딩을 수행한다(S400). 영상 소스가 1Mbps인 경우, 미디어 서버(330)는 1Mbps, 800Kbps, 300Kbps, 150Kbps, 64Kbps로 인코딩을 수행할 수 있다. 영상 소스가 500Kbps인 경우, 미디어 서버(330)는 500Kbps, 300Kbps, 150Kbps, 64Kbps로 인코딩을 수행할 수 있다. 영상 소스가 200Kbps인 경우, 미디어 서버(330)는 200Kbps, 150Kbps, 64Kbps로 인코딩을 수행할 수 있다. 즉, 원래 소스 영상의 품질보다 더 높은 품질의 영상은 생성하지 않으면서 소스 영상의 품질은 최대로 보장해준다. 멀티 비트레이트 인코딩 완료 후, 미디어 서버(330)는 멀티 비트레이트 다중 채널/다중 프로토콜 송출 처리를 수행하며(S500), 멀티 비트레이트 다중 채널 정보를 데이터베이스(310)에 저장하는 과정을 수행한다(S600). 이상의 과정들 중 S300 과정은 생략될 수 있으며, S300 과정이 수행될 경우에 미디어 서버(330)는 S600 과정 수행시 코덱 정보를 멀티 비트레이트 다중 채널 정보와 함께 데이터베이스(310)에 저장한다. 이상의 설명을 통해 소스 영상의 품질에 따라 멀티 비트레이트의 송출 개수는 가변적임을 알 수 있으며, 이렇게 가변적인 정보는 웹 서버(320)를 통해 데이터베이스(310)에 저장되어 관리됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티 비트레이트 라이브 방송 프로세스 예시도이다.
방송 단말(340)은 방송 정보를 생성하여 웹 서버로 전송하며(①), 웹 서버(320)는 방송 정보를 수신하여 데이터베이스(310)에 저장한다(②). 방송 단말(340)은 미디어 서버(330)로 방송을 송출하며(③), 이에 미디어 서버(330)는 도 5를 참조로 설명한 일련의 프로세스를 수행하며 그에 따라 생성된 멀티 비트레이트 채널 정보를 웹 서버(320)로 전송한다(④). 웹 서버(320)는 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 데이터베이스(310)에 저장한다(⑤). 이후, 시청 단말(350)은 시청자가 시청하고자 하는 방송의 멀티 비트레이트 채널 정보를 웹 서버(320)로 요청한다(⑥). 웹 서버(320)는 데이터베이스(310)를 검색하여 요청된 멀티 비트레이트 채널 정보를 시청 단말(350)로 전송하며, 이에 시청 단말(350)은 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신한다(⑦). 시청 단말(350)은 수신된 멀티 비트레이트 채널 정보를 이용하여 미디어 서버(330)에서 송출되는 해당 방송 채널을 수신한다(⑧).
도 7은 본 발명에 따른 멀티 비트레이트 영상 파일 시청 프로세스 예시도이다.
도 7은 소스 영상이 파일 형태인 경우이다. 파일 방송 정보는 데이터베이스(310)에 저장되어 있으며, 소스 영상 파일은 별도의 데이터베이스에 저장되어 있다. 여기서 파일 방송 정보는 소스 영상 파일을 제공 영상 송출 단말로부터 제공된 것일 수 있다. 시청 단말(350)은 웹 서버(320)로 영상 파일 시청을 요청한다(①). 이에 웹 서버(320)는 데이터베이스(310)에 저장된 해당 파일 방송 정보를 검색하고(②), 검색된 정보를 참조하여 미디어 서버(330)로 해당 영상 파일 방송을 요청한다(③). 이에 미디어 서버(330)는 영상 파일들이 저장된 별도의 데이터베이스에서 요청된 영상 파일을 읽어들인다(④). 미디어 서버(330)는 읽어들인 영상 파일에 대해 도 5를 참조로 설명한 일련의 프로세스를 수행하며 그에 따라 생성된 멀티 비트레이트 채널 정보를 웹 서버(320)로 전송한다(⑤). 웹 서버(320)는 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 데이터베이스(310)에 저장한다(⑥). 웹 서버(320)는 데이터베이스(310)에 저장된 해당 멀티 비트레이트 채널 정보를 시청 단말(350)로 전송하며, 이에 시청 단말(350)은 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신한다(⑦). 시청 단말(350)은 수신된 멀티 비트레이트 채널 정보를 이용하여 미디어 서버(330)에서 송출되는 해당 방송 채널을 수신한다(⑧).
본 발명에 따른 라이브 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템의 직관적인 이해를 돕기 위한 도면을 도 8에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 미디어 서버(330)는 소스 영상을 멀티 비트레이트 인코딩할 뿐 아니라 영상 인코딩 방식을 변환하며, 영상 전송을 위한 어댑티브 네트워크 스트리밍을 제공할 수 있다. 또한 방송 콘텐츠를 실시간 녹화(Live Recording)하여 VoD 서비스를 제공해줄 수도 있다.
이상의 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템은 실시간 라이브 방송, 실시간 CCTV, 웹하드 서비스, 인터넷 방송 등에 적용될 수 있다. 실시간 라이브 방송의 경우, 라이브 방송을 수신해서 모바일 단말로 재송출할 때 멀티 비트레이트로 인코딩한다. 실시간 CCTV의 경우, CCTV 영상을 모바일 단말로 재송출할 때 멀티 비트레이트로 인코딩한다. 웹하드 서비스의 경우, 영상 파일을 모바일로 보내줄 때 멀티 비트레이트로 인코딩한다. 인터넷 방송의 경우, 기존 공중파 및 방송 콘텐츠를 모바일로 보내줄 때 멀티 비트레이트로 인코딩한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
310 : 데이터베이스 320 : 웹 서버
330 : 미디어 서버 340 : 방송 단말
350 : 시청 단말

Claims (6)

  1. 방송별 멀티 비트레이트 채널 정보가 저장된 데이터베이스;
    방송 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 멀티 비트레이트 채널 정보를 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하되 해당 방송 정보와 매칭시켜 저장하며, 시청 단말에서 방송에 대한 비트레이트를 선택할 수 있도록 상기 데이터베이스에 저장된 멀티 비트레이트 채널 정보 중 요청 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 시청 단말로 전송하는 웹 서버; 및
    소스 영상을 다수의 서로 다른 영상 인코딩 방식으로 인코딩한 후 상기 영상 인코딩된 각각의 소스 영상을 다수의 서로 다른 비트레이트로 멀티 비트레이트 인코딩하되 상기 소스 영상의 비트레이트 이하로 인코딩하고, 상기 영상 인코딩 방식별 멀티 비트레이트 채널 정보를 상기 웹 서버로 전송하며, 상기 소스 영상에 대해 인코딩된 멀티 비트레이트 채널 영상의 다중 송출을 수행하고, 상기 멀티 비트레이트 채널 영상의 다중 송출 개수와 상기 인코딩할 비트레이트에 대한 설정 변경을 동적으로 수행하는 미디어 서버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웹 서버는 상기 시청 단말로 상기 요청 방송에 대한 멀티 비트레이트 채널 정보를 전송하되, 상기 시청 단말에 적합한 영상 인코딩 방식의 멀티 비트레이트 채널 정보만을 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미디어 서버는 오리진 서버와 에지 서버 중 오리진 서버인 것을 특징으로 하는 멀티 트랜스코딩 미디어 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
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KR100862359B1 (ko) * 2007-06-27 2008-10-13 와이즈와이어즈(주) 네트워크 상태에 따른 콘텐츠 변환 시스템 및 그를 위한저장매체

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