KR101484607B1 - 수신된 스트림과 다른 디바이스에 보낸 스트림을 동기화할 수 있는 통신 기법 - Google Patents

수신된 스트림과 다른 디바이스에 보낸 스트림을 동기화할 수 있는 통신 기법 Download PDF

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Abstract

오디오 스트림은 비디오 스트림과 동기화되어야 한다. 그러므로, 푸시 모드에서 제 1 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 통신 수단(14)을 포함하는 제 1 디바이스(4)를 포함하는 시스템이 개시된다. 제 1 멀티미디어 콘텐츠는 제 2 성분을 포함하는 스트림의 제 1 성분이고, 이 제 1 멀티미디어 콘텐츠는 제 1 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링 시간을 표시하도록 적응된 프리젠테이션 시간 스탬프를 포함한다. 프리젠테이션 시간 스탬프 값을 이동시키기 위한 조정 수단(15)이 제 1 디바이스에서 제공되고, 이동은 제 2 디바이스(2)에서 렌더링된 스트림의 제 2 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링에 렌더링을 동기화하도록 의도된다. 또한 제 1 디바이스(4)는 프리젠테이션 시간 스탬프에 따라 제 1 멀티미디어 콘텐츠를 렌더링하기 위한 출력 수단을 가진다. 이 시스템은 MPEG-2 표준을 이용하는 이동 TV 시스템들이나 광대역 TV에서 립-싱크된 프리젠테이션을 전달하기 위해 적용될 수 있다.

Description

수신된 스트림과 다른 디바이스에 보낸 스트림을 동기화할 수 있는 통신 기법{COMMUNICATION TECHNIQUE ABLE TO SYNCHRONISE THE RECEIVED STREAM WITH THAT SENT TO ANOTHER DEVICE}
본 발명은 일반적으로 디지털 텔레비전에 관한 것으로, 특히 다수의 수신기에서 다수의 스트림을 동기화하기 위한 방법에 관한 것이다.
이 섹션은 아래에 설명 및/또는 주장되는 본 발명의 다양한 양상에 관련될 수 있는 관련 분야의 다양한 양상을 읽는 사람에게 소개하도록 의도된 것이다. 이 논의는 본 발명의 다양한 양상을 더 잘 이해하는 것을 돕기 위해 배경 정보를 읽는 사람에게 제공하는데 도움이 될 것이라 믿어진다. 따라서, 이들 설명은 이러한 관점에서 읽어져야 하고, 종래 기술을 용인하는 것은 아님이 이해되어야 한다.
멀티미디어 스트림들을 엔드-유저(end-user)에게 가져가기 위해 광대역 TV와 이동(mobile) TV와 같은 다수의 방식이 오늘날 공존한다. 광대역 TV의 경우 그 수신기는 보통 셋톱 박스(Set-Top Box) 또는 STB라고 부르는 수신 디바이스에 연결된 표준 TV 디바이스이다. 이동 TV의 경우에는, 수신기 디바이스가 이동 전화기나 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 이동 단말기이다.
MPEG-2 스트림에서는, 오디오, 비디오와 같은 수 개의 성분들이 적절한 시간에 렌더링되기 위해 서로 동기화된다. 이를 성분간(inter-component) 동기화라고 부른다. 흔한 예가 립-싱크(lip-sync)라고 표시되는 영상-음성 동기화(lip synchronization)이고, 이는 사람의 입술이 대응하는 비디오에서 움직이는 시간과 정확히 동일한 시간에 음성을 제공한다. 그러한 동기화는 통상적으로 특정 시간 스탬프로 인해 달성된다. MPEG-2 스트림들에서는 PTS(Presentation Time Stamp)가 그러한 동기화를 책임진다. 오디오 샘플의 PTS는 그것의 프리젠테이션 시간을, 내부 클록(역시 MPEG-2 스트림에 포함된 PCR로 인해 설정되는)을 참조하여 나타내는데, 즉 동일한 방식으로 비디오 샘플의 PTS는 그것의 프리젠테이션 시간을 동일한 내부 클록을 또한 참조하여 나타낸다.
엔드-유저에게 멀티미디어 콘텐츠를 배포하는 모든 방식을 집중하게 되면 전달 메커니즘들을 혼합할 가능성을 확대시킨다. 예컨대, 제 1 오디오-비디오 스트림은 광대역 네트워크를 통해 STB로 보내질 수 있고, 제 1 오디오-비디오 스트림과 동일한 제 2 오디오-비디오 스트림은 이동 네트워크를 통해 이동 단말기에 보내질 수 있다. 상이한 디바이스들에서 렌더링되는 그러한 멀티미디어 성분들은, 성분간 동기화 메커니즘과 동기화될 수 없는데, 이는 그러한 디바이스들이 서로 성분 PTS를 알지 못하기 때문이다. 따라서 엔드 유저는 STB를 통해 디스플레이된 제 1 비디오에 대응하는 오디오를 듣기 위해 이동 단말기를 동시에 사용할 수 없다. 심지어 동일한 인코더가 동일한 PTS와 PCR을 공유하는 스트림 모두의 발원지(origin)인 경우에도, 그 렌더링 시간은 수신 디바이스들에서 동일하지 않을 수 있다. 이는 주로 동일하지 않을 수 있고 상이한 지연들을 제공하는 디바이스들 내의 수신 및 디코딩 유닛들에 의해 사용된 버퍼들로 인한 것이다.
또 다른 예는 제 1 전달 네트워크로부터의 제 1 오디오-비디오 스트림과, 제 2 전달 네트워크로부터의 제 2 오디오-비디오 스트림을 수신하는 디바이스로서, 이러한 스트림들은 모두 상이한 타임스탬프(timestamp)를 가진다. 이 경우, 수신 디바이스가 이들 스트림 모두로부터의 성분들을 동기화하기 위한 수단은 존재하지 않는다.
본 발명은 수 개의 다른 분배 네트워크로부터 하나 이상의 디바이스에 의해 수신된 2개의 스트림을 동기화하는 것과 관련된 관심사 중 적어도 일부를 개선하려고 시도한다.
이를 위해, 본 발명은 푸시(push) 모드에서 제 1 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 통신 수단으로서, 이 제 1 멀티미디어 콘텐츠는 제 2 성분을 포함하는 스트림의 제 1 성분이고, 이 제 1 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링 시간을 표시하도록 적응된 프리젠테이션 시간 스탬프를 포함하는, 통신 수단, 프리젠테이션 시간 스탬프 값을 이동시키기 위한 조정 수단으로서, 이러한 이동은 제 2 디바이스에서 렌더링된 스트림의 제 2 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링에 렌더링을 동기화하도록 의도되는, 조정 수단, 및 프리젠테이션 시간 스탬프에 따라 제 1 멀티미디어 콘텐츠를 렌더링하기 위한 출력 수단을 포함하는 디바이스에 관한 것이다.
놀랍게도, 이러한 디바이스는 그것이 수신한 스트림과 또 다른 디바이스에서 디스플레이된 스트림의 동기화를 가능하게 한다. 동기화는 조정 수단을 통해 수행된다. 이는 제 2 스트림의 렌더링에 기초하여 사용자가 스트림을 동기화하는 것을 허용하는 사용자 인터페이스이다.
스트림은 푸시 모드에서 수신되고, 이 경우 정보의 송신은 서버로부터 시작한다. 이 정보는 수신기에 방송된다.
제 1 디바이스에서 렌더링된 오디오 스트림은 제 2 디바이스에서 렌더링된 비디오 스트림에 동기화된다. 제 1 오디오-비디오 스트림은 STB에서 광대역 네트워크를 통해 수신된다. 제 1 비디오 스트림에 대응하는 제 2 오디오 스트림이 이동 단말기에서 이동 네트워크를 통해 수신된다. 이 제 2 오디오 스트림은, 예컨대 제 1 오디오와는 상이한 오디오 언어이다.
프리젠테이션 시간 스탬프가 스트림의 제 1 성분들의 패킷들에 첨부된다. 이 프리젠테이션 시간 스탬프는 제 1 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링 시간을 표시하도록 적응된다. 수신기는 프리젠테이션 시간 스탬프를 추출하고, 이 프리젠테이션 시간 스탬프의 값에서 제 1 멀티미디어 콘텐츠를 렌더링한다.
유리하게, 이는 서비스 제공자가 스크린 상에 비디오를 제공하고, 오디오 수신기에서 비디오의 다수 언어에 대응하는 다수의 오디오를 제공하는 것을 허용한다.
이 디바이스는 스트림을 수신하기 위한 통신 수단을 포함하는 임의의 종류의 디바이스로서, 이러한 스트림은 오디오, 비디오, 또는 임의의 대화식(interactive) 콘텐츠이다. 이 디바이스는, 셋톱 박스, 셀룰러(cellular) 디바이스, DVB-H 수신기, Wi-Fi 스테이션(station)일 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 이동은 프리젠테이션 시간 스탬프 값을 앞으로 이동시키거나 아래로 이동시킨다.
일 실시예에 따르면, 스트림은 MPEG-2 스트림이고, 제 1 멀티미디어 콘텐츠는 MPEG-2 스트림의 오디오 성분이다.
또 다른 실시예에 따르면, 스트림은 MPEG-2 스트림이고, 제 1 멀티미디어 콘텐츠는 MPEG-2 스트림의 비디오 성분이다.
또 다른 실시예에 따르면, 렌더링 속도는 내부 클록에 기초하고, 상기 조정 수단이 클록 속도를 수정한다.
개시된 실시예와 그 범위에 있어 상응하는 특정 양상들이 아래에 설명된다. 이들 양상은 단지 본 발명이 취할 수 있는 일정한 형태들의 간단한 요약을 읽는 사람에게 제공하기 위해 제시되는 것으로, 이들 양상은 본 발명의 범위를 제한하려고 의도되는 것이 아님을 이해해야 한다. 실제로, 본 발명은 아래에 설명되지 않을 수 있는 다양한 양상을 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 결코 제한적이지 않는 실행 예들과 후속하는 실시예에 의해, 더 잘 이해되고 예시된다.
본 발명을 이용함으로써, 디지털 텔레비전의 다수의 수신기에서 다수의 스트림을 동기화할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 시스템의 블록도.
도 2는 실시예에 따른 대상의 블록도.
도 3은 렌더링 시간의 차이를 도시하는 도면.
도 4는 렌더링 시간의 수정을 도시하는 도면.
도 5는 클록의 수정을 도시하는 도면.
도 2에서, 제시된 블록들은 순수하게 기능성 실체이고, 이들은 물리적으로 독립된 실체에 반드시 대응하는 것은 아니다. 즉, 제시된 블록들은 소프트웨어의 형태로 개발될 수 있거나, 하나 또는 수 개의 집적된 회로들로 구현될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 시스템의 블록도이다.
MPEG-2 운송 스트림과 같은 제 1 오디오-비디오 스트림(6)이 광대역 네트워크인 제 1 네트워크(5)에서 비디오 서버(1)에 의해 송신된다. 제 1 오디오-비디오 스트림(6)은 STB(2)에 의해 수신된다. 제 1 오디오-비디오 스트림은 텔레비전(3)에서 디스플레이된다.
제 2 오디오 스트림(7)은 제 2 네트워크(6)를 통해 이동 단말기(4)에 송신된다. 이 제 2 오디오 스트림은 제 1 비디오 스트림에 대응한다. 이 제 2 오디오 스트림은 사용자가 TV(3)로 제 1 비디오 스트림을 보고, 이동 단말기에서 또 다른 오디오 언어로 대응하는 제 2 오디오 스트림을 듣는 것을 허용한다.
제 1 및 제 2 오디오 스트림은 각각 STB와 이동 단말기에 방송된다. 제 1 및 제 2 오디오 스트림은 푸시 모드에서 보내진다.
일 실시예에 따르면, 제 2 오디오 스트림은 DVB-H 네트워크를 통해 분배되고, 이동 단말기는 DVB-H 수신기이다.
STB는 공공 핫 스폿(public hot spot)에 위치할 수 있고, 이러한 공공 핫 스폿은 비디오를 보여주기 위한 디스플레이들을 포함한다. 공공 핫 스폿에 있을 때, 엔드 유저(end user)는 이동 단말기로 디스플레이된 비디오에 대응하는 오디오를 듣는다. 핫 스폿에 있는 상이한 사용자들은 동일한 비디오를 보고, 그 비디오에 대응하는 상이한 언어들로 상이한 오디오 스트림들을 듣는다.
물론, 제 2 오디오 스트림은 셀룰러 네트워크, Wi-Fi 네트워크와 같은 이동 단말기에 오디오 스트림을 전송할 수 있는 임의의 네트워크를 통해 분배될 수 있다. 그리고 이동 단말기는 셀룰러 단말기, Wi-Fi 수신기, DVB-T 단말기와 같은 디바이스일 수 있다.
STB와 이동 단말기는 동일한 비디오 서버로부터 나오는 스트림들을 수신한다. 이 스트림들은 동일한 TV 프로그램의 성분들을 가진다. 이들 2개의 디바이스는 임의의 메시지를 교환하지 않고, 다른 디바이스가 어떻게 동일한 TV 프로그램을 렌더링하는지 알 수 없다. 물론, 이들 STB와 이동 단말기는 또한 상이한 서버로부터 스트림들을 수신할 수 있다.
TV와 이동 단말기에서의 스트림들의 렌더링은 반드시 동기화될 필요는 없다. 렌더링 지연은 도 3에 예시된 것처럼, 송신 네트워크들이나 수신 디바이스 각각에서의 로컬(local) 버퍼들과 같은 다양한 파라미터에 의존적이다.
이러한 실시예에 따른 이동 단말기가 도 2에 도시되어 있다. 이 이동 단말기는 오디오 스트림을 수신하기 위한 통신 모듈(1.1)을 포함한다. 수신 모듈은 스트림으로부터 프리젠테이션 시간 스탬프(PTS: Presentation Time Stamp)를 추출한다. 이동 단말기는 조정 모듈(1.5)을 포함한다. 이 실시예에 따르면, 조정 모듈은 2개의 위치를 포함하는 커서(cursor)이다. 제 1 위치는 렌더링 시간 쪽으로 이동하도록 적응된다. 제 2 위치는 렌더링 시간 아래로 이동하도록 적응된다. 엔드 유저가 제 2 오디오 스트림을 곧 재생하기를 원한다면, 적당한 지연에 도달하기 위해 커서를 제 2 위치 쪽으로 설정한다. 엔드 유저가 오디오 스트림을 나중에 재생하기를 원한다면, 엔드 유저는 커서를 제 1 위치 쪽으로 설정한다. 물론, 조정 모듈은 지연 기능을 제공하기 위해 2개의 그러한 위치를 포함하는 임의의 종류의 사용자 인터페이스일 수 있다. 동기화 모듈(1.6)은 PTS의 값을 수정하도록 적응된다. 조정 모듈로부터 수신된 입력으로부터, 동기화 모듈은 값(Δ)만큼 PTS의 값을 감소시키거나 증가시킨다. 이는 스트림에서 추출된 PTS에 표시된 시간보다 더 빨리 또는 더 나중에 스트림을 재생하는 것을 허용한다. 수정된 PTS는 제공(presenting) 모듈(1.3)에 보내진다. 스트림은 도 2에 도시되지 않은 디코딩 모듈에 의해 디코딩되고, 저장 모듈(1.2)에 보내진다. 제공 모듈은 PTS의 값에 따라, 언제 스트림을 재생할지를 저장 모듈(1.2)에 지시한다. 그런 다음 스트림은 출력 모듈(1.4)에서 재생된다. 이동 단말기는 또한 도시되지 않은 처리 수단을 포함한다. 출력 모듈은 또한 스트림을 렌더링하는 또 다른 디바이스에 스트림을 보내도록 적응될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 스트림의 렌더링 시간이 수정되는데, 즉 아래로 이동시킨 후 지연은 증가되고, 앞으로 이동시킨 후 지연은 감소된다.
물론 조정 모듈이 잠긴 상태가 될 수 있다. 잠긴 상태에 있을 때에는 조정 모듈이 제 1 위치 또는 제 2 위치로 설정될 수 없다.
이 실시예에 따르면, STB는 또한 조정 모듈과 동기화 모듈을 포함할 수 있다. 이 STB는 제 1 오디오-비디오 스트림의 렌더링 시간 수정을 허용한다. 이는 이동 단말기의 조정 모듈이 제 2 오디오의 렌더링 시간을 충분히 지연시키는 것을 허용하지 않을 때, 이루어진다. 이러한 현상은 STB와 이동 단말기 사이의 송신 및 버퍼링 시간이 상이하고, 이동 단말기가 제 2 오디오를 충분히 일찍 수신하지 않을 때 일어날 수 있다. 이동 단말기는 제 1 비디오에 동기화하기에 충분히 오디오 쪽으로 이동할 수 없다. 그러면 STB의 조정 모듈은 오디오 스트림들을 수신하는데 더 많은 시간을 이동 단말기에 제공하기 위해, 오디오-비디오 스트림의 렌더링을 아래로 이동시키는 것을 허용한다. 이 실시예에 따른 STB가 도 2에 도시되어 있다. 출력 모듈(1.4)은 스트림을 그 스트림을 렌더링하는 TV에 보낸다.
대안적으로, 동기화 모듈은 또한 디바이스의 내부 클록의 값을 수정하도록 적응된다. 이 동기화 모듈은 클록의 동작 속도의 값을 증가시키거나 감소시킨다. 수신 디바이스는 내부 클록에 기초하여 스트림을 재생한다. 이는 스트림 렌더링을 가속시키거나, 속도를 느리게 하는 것을 허용한다. 이는 다른 디바이스와 동일한 렌더링 속도로 렌더링 속도를 조정하는 것을 허용한다. 증가나 감소는 한 단계씩(pace by pace) 수행된다.
클록 수정은 아래와 같이 시작된다. 동기화 모듈은 조정 모듈이 렌더링을 적응시키기 위해 여러 번 성공적으로 활성화되었는지를 검출한다. PTS 값을 수정하는 것 외에, 동기화 모듈은 또한 클록 속도를 조정한다. PTS 값이 증가되면, 클록 속도도 증가된다. PTS 값이 감소되면 클록 값도 감소된다.
디바이스의 클록이 다른 디바이스의 클록과 동일한 속도로 동작하지 않을 때에는, PTS 수정은 충분하지 않다. 동기화 모듈은 여러 번의 PTS 수정이 충분하지 않음을 검출하고, 클록 속도 수정을 시작한다. 여러 번 반복 후, 클록 속도는 다른 디바이스의 클록 속도에 맞추어진다.
이 실시예에 따르면, 수신기에서의 클록 속도는 MPEG-2 표준들을 따른다. 수신기에서의 클록 속도는 27㎒로 설정된다. 이 실시예에 따르면, 한 단계(pace)는 100㎐이다. 물론 다양한 실시예에서, 클록 속도와 단계는 상이한 값들을 가질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 오디오 렌더링 속도(R1)는 비디오 렌더링 속도(V1)보다 높다. 동기화 모듈은 이 경우 100㎐인 하나의 단계만큼 클록 속도를 감소시키고, 오디오 렌더링 속도(R2)를 1단만큼 감소시킨다. 이러한 적응은 2단, 3단과 같이 복수의 단계만큼의 클록 속도의 수정을 요구할 수 있다. 그리고 오디오 렌더링 속도는 그것이 비디오 속도에 맞추기 전에, 여러 개의 값(R3,R4)을 취한다.
이 실시예들은 오디오 스트림과 비디오 스트림의 동기화를 다룬다. 더 일반적으로는 이 실시예의 조정 모듈은 그것이 동기화되지 않는 임의의 다른 스트림에 임의의 스트림 타입을 동기화시키는 것에도 적용 가능하다. 이 실시예들은 또한 각각의 디바이스에 저장된 콘텐츠의 렌더링에 적용 가능하고, 이 경우 2개의 디바이스가 동일한 오디오-비디오 콘텐츠를 저장하고, 이 콘텐츠를 재생한다. 스트리밍 콘텐츠를 수신하는 디바이스와 저장된 콘텐츠를 재생하는 디바이스가 결합한 것에도 적용 가능하다.
상세한 설명부, 청구항 및 도면에 기재된 참조들은 독립적으로 또는 임의의 적당한 조합으로 제공될 수 있다. 특징들은 적절한 경우 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는, 그 실시예와 관련하여 설명된 특별한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 일 구현예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 곳에 등장하는 "일 실시예"라는 어구는 반드시 동일한 실시예를 가리키는 것도 아니고, 다른 실시예들에 대해 반드시 서로 배타적인 독립적이거나 대안적인 실시예들을 가리키는 것은 아니다.
청구항에 등장하는 참조 번호들은 단지 예로서 사용된 것이고, 청구항의 범주에 어떠한 제한적인 영향도 미치지 않는다.
1: 서버 2: STB
3: TV 4: 이동 단말기
5: 제 1 네트워크 6: 제 1 오디오-비디오 스트림
7: 제 2 오디오 스트림 8: 제 1 오디오-비디오

Claims (6)

  1. 디바이스로서,
    - 제 1 스트리밍된(streamed) 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 통신 모듈로서, 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠는 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링(rendering) 시간을 표시하도록 적응된 프리젠테이션 시간 스탬프(presentation time stamp)를 포함하고, 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링 속도는 내부 클록에 기초하는, 통신 모듈,
    - 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 상기 렌더링 시간을 이동시키기 위한 조정(tuning) 모듈로서, 상기 이동은 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 상기 렌더링 시간을 제 2 디바이스에서 렌더링된 제 2 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 렌더링 시간에 동기화하도록 의도되는, 조정 모듈,
    - 상기 이동에 따라 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠의 프리젠테이션 시간 스탬프를 수정하기 위한 동기화 모듈,
    - 상기 조정 모듈의 연속적인 활성화를 검출하기 위한 검출 모듈,
    - 상기 조정 모듈의 연속적인 활성화가 검출되었을 때, 상기 이동에 따라 내부 클록 속도를 수정하기 위한 수정 모듈, 및
    - 상기 이동된 프리젠테이션 시간 스탬프 값에 따라, 상기 제 1 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠를 렌더링하기 위한 출력 모듈을
    포함하는, 디바이스.
  2. 제 1항에 따른 디바이스와 셋톱(set-top) 박스를 포함하는 시스템으로서,
    상기 셋톱 박스는 상기 제 2 스트리밍된 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 통신 수단을 포함하는, 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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