KR101649562B1 - Ｐ２ｐ 기반의 스트리밍 서비스에서 데이터 스트림을 패킷타이징하는 시스템 및 방법 - Google Patents

Ｐ２ｐ 기반의 스트리밍 서비스에서 데이터 스트림을 패킷타이징하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

P2P 기반의 스트리밍 서비스에서 데이터 스트림을 패킷타이징하는 시스템 및 방법이 개시된다. 인코더로부터 수신된 데이터 스트림을 피스(piece)로 인덱싱하는 패킷타이징 시스템은, 기선정된 시간간격마다 상기 수신된 데이터 스트림에 대해 상기 피스를 생성하는 피스 생성부를 포함한다.

Description

Ｐ２Ｐ 기반의 스트리밍 서비스에서 데이터 스트림을 패킷타이징하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PACKETIZING DATA STREAM IN STREAMING SERVICE BASED ON PEER TO PEER}
본 발명의 실시예들은 P2P 기반의 스트리밍 서비스에서 데이터 스트림을 패킷타이징하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
P2P 서비스(Peer to Peer Service)는 인터넷상의 정보를 검색엔진을 거쳐 찾아야 하는 기존 방식과는 달리 인터넷에 연결된 모든 개인 컴퓨터로부터 직접 정보를 제공받는 서비스를 말한다.
또한, 일반적으로 '스트리밍'이란 네트워크를 통해 파일을 실시간으로 전송받아 재생시키는 기술을 말하며, 가장 흔히 쓰는 기술로는 프로그레시브 스트리밍(progressive streaming)이 있다.
이러한 스트리밍 기술을 P2P 기술에 이용할 경우 서버 및 서비스측의 부하를 줄일 수 있기 때문에 비용 절감의 효과를 얻게 된다. 이를 구현하기 위해 P2P 기반의 스트리밍 서비스를 이용하는 클라이언트는 멀티미디어 파일과 같은 컨텐츠를 재생시키는 전용 플레이어에 P2P 기반의 스트리밍 서비스를 이용하는데 필요한 기능을 포함시켜 P2P 기반의 스트리밍을 서비스하는 서버와 통신하며 P2P 기반의 스트리밍 서비스를 실현시킨다. 보다 구체적으로 설명하자면, 서버가 웹페이지를 통해 제공 가능한 컨텐츠 목록을 사용자에게 제공하고, 클라이언트는 이 목록 중에서 서비스 받을 컨텐츠를 클릭하여 선택한다. 이후, 서비스 받을 컨텐츠가 선택되면 클라이언트에 설치되어 있는 전용 플레이어가 실행되어 선택된 컨텐츠를 재생시킨다. 이때, 전용 플레이어는 P2P 기술을 이용하여 선택된 컨텐츠를 서버와 다른 피어(Peer)로부터 전송받아 재생시킨다.
P2P 기반의 스트리밍 서비스를 이용하고자 하는 유저 클라이언트가 서버에 접속된 후 유저 클라이언트로부터 컨텐츠를 선택 받으면, 선택된 컨텐츠를 보유하고 있는 피어를 검색하여 유저 클라이언트에게 컨텐츠를 제공할 수 있게 연결시켜 준다. 즉, 유저 클라이언트의 전용 플레이어는 선택된 컨텐츠의 파일 조각들을 서버 또는 컨텐츠를 보유하고 있는 다른 피어들로부터 전송받아 재생시키게 된다.
이때, 종래기술에 따른 P2P 기반의 스트리밍 서비스에서는 데이터 스트림을 일정한 크기의 피스로 생성한다. 그러나, 인코더로부터 전달되는 데이터 스트림은 일정하지 않기 때문에 각 피스의 생성 시간이 일정하지 못하고, 이에 따라, 피어와 동기화가 이루어지지 않아 공유율이 저하되는 문제점이 발생한다. 뿐만 아니라, 인코더의 비트율(bit rate)을 시스템에서 미리 설정해야 하기 때문에 인코더 장애나 교체 시에 시스템을 재시작해야만 하고, VBR(Variable Bit Rate)을 지원하지 못하는 문제점이 있다.
본 명세서에서는 P2P 기반의 스트리밍 서비스에서 보다 효율적으로 데이터 스트림을 패킷타이징할 수 있는 시스템 및 방법이 제공된다.
일정 시간마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성하는 패킷타이징 시스템 및 방법이 제공된다.
일정 크기로 피스를 생성하는 것이 아니라 일정 시간마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성함으로써, 일정하지 않은 인코더 트래픽에 대응할 수 있고, 비트율(Bit Rate)과 무관하게 시스템의 운영이 가능하며, VBR(Variable Bit Rate)을 지원할 수 있는 패킷타이징 시스템 및 방법이 제공된다.
피스를 생성할 현재 시간간격에 수신된 데이터 스트림이 존재하지 않는 경우, 빈 피스를 생성하여 피어와의 동기화를 유지할 수 있고, 공유율의 저하를 막을 수 있는 패킷타이징 시스템 및 방법이 제공된다.
인코더로부터 수신된 데이터 스트림을 피스(piece)로 인덱싱하는 패킷타이징 시스템에 있어서, 기선정된 시간간격마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성하는 피스 생성부를 포함하는 패킷타이징 시스템 이 제공된다.
일측에 따르면, 피스 생성부는 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에 대해서는 빈 피스(Empty-piece)를 생성할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 생성된 피스는 클라이언트의 요청에 따라 딜리버리 서버를 통해 클라이언트로 전송할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 따라 서버 사용량이 조절될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상수는 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정되고, 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정될 수 있다.
인코더로부터 수신된 데이터 스트림을 피스로 인덱싱하는 패킷타이징 방법에 있어서, 기선정된 시간간격마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성하는 단계를 포함하는 패킷타이징 방법이 제공된다.
일정 크기로 피스를 생성하는 것이 아니라 일정 시간마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성함으로써, 일정하지 않은 인코더 트래픽에 대응할 수 있고, 비트율과 무관하게 시스템의 운영이 가능하며, VBR(Variable Bit Rate)을 지원할 수 있다.
피스를 생성할 현재 시간간격에 수신된 데이터 스트림이 존재하지 않는 경우, 빈 피스를 생성하여 피어와의 동기화를 유지할 수 있고, 공유율의 저하를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, P2P 기반의 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템의 논리적 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, P2P 기반의 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템의 물리적 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 딜리버리 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 인덱스 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 피어 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 피어에서 이용 가능한 버퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일정 크기로 피스를 생성하는 경우의 그래프와 일정 시간간격에 따라 피스를 생성하는 경우의 그래프를 나타내고 있다.
도 9는 특정 시간간격에 대해 데이터 스트림이 존재하지 않는 경우의 그래프와 빈 피스를 생성하는 경우의 그래프를 나타내고 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, P2P 기반의 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템의 논리적 구성을 나타낸 도면이다. 도 1은 미디어 소스(110), 패킷타이징 서버(120), 딜리버리 서버 그룹(130), 클라이언트(140) 및 복수의 피어(150)를 도시하고 있다.
여기서, 미디어 소스(110)는 스트림을 제공하는 인코더를 의미할 수 있다. 패킷타이징 서버(120)는 이러한 미디어 소스(110)로부터 데이터 스트림을 수신하여 피스로 인덱싱할 수 있다. 스트림을 P2P 서비스를 통해 제공하기 위해 피스로 인덱싱하는 방법은 이미 알려진 다양한 방법 중 하나의 방법이 이용될 수 있다. 패킷타이징 서버(120)는 미디어 소스(110)마다 하나씩 존재할 수 있다. 예를 들어, 프로야구 중계 시, 4개의 경기가 진행되는 경우, 4개의 경기에 대해 4개의 미디어 소스(110)가 존재한다면, 패킷타이징 서버(120) 역시 4개가 이용될 수 있다. 이러한 패킷타이징 서버(120)에 대해서는 이후 도 3을 통해 더욱 자세히 설명한다.
딜리버리 서버 그룹(130)은 적어도 하나의 딜리버리 서버(131)로 구성될 수 있다. 이때, 딜리버리 서버 그룹(130)에서 동작하는 딜리버리 서버(131)의 수는 동시 접속자수에 따라 조절될 수 있다. 딜리버리 서버(131)는 패킷타이징 서버(120)로부터 인덱싱된 피스를 수신하고, 이를 버퍼링할 수 있다. 이때, 클라이언트(140)의 요청에 따라 피스를 클라이언트(140)로 전송할 수 있다.
여기서, 클라이언트(140)는 PC와 같은 사용자 단말기를 의미할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 피어(141)와 플레이어(142)를 포함할 수 있다. 피어(141)는 딜리버리 서버(131)와 복수의 피어(150) 중 적어도 하나로부터 피스를 수신하여 플레이어(142)에 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 일례로, 피어(141)는 클라이언트(140)에 설치되어 동작하는 프로그램일 수 있다. 복수의 피어(150) 역시 각각 복수의 클라이언트에 설치되어 동작될 수 있다.
즉, 패킷타이징 서버(120)에서 피스로 변환된 데이터 스트림은 딜리버리 서버 그룹(130)을 통해 전체 클라이언트들 중 적어도 일부에게 전송될 수 있고, 하나의 클라이언트(140) 입장에서는 딜리버리 서버(131)와 다른 클라이언트들로부터 피스들을 수신하여 데이터 스트림을 플레이어(142)로 전송함으로써, 사용자가 P2P 기반의 스트리밍 서비스를 제공받게 된다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 서버 사용량 조절 시스템은 도 1을 통해 설명한 시스템 자체를 의미할 수도 있고, 필요에 따라 도 1을 통해 설명한 시스템에 포함되거나 연계될 수 있다. 서버 사용량 조절 시스템은 동시 접속자수를 고려하여 적응적으로 서버 사용량을 조절함으로써, 동시 접속자수에 관계없이 항상 낮은 서버 트래픽이 유지되도록 할 수 있다. 이때, 서버 사용량은 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 기초하여 조절될 수 있다. 일례로, 서버 사용량을 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112012099841716-pat00001
여기서, 'c'는 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수를, 'n'은 현재 동시 접속자수를 각각 의미할 수 있다. 이때, 'c'는 경험적 테스트를 통해 관리자나 시스템에 의해 결정될 수 있는 상수로서 기본적으로는 동시 접속자의 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정될 수 있고, 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정될 수 있다. 이러한 수학식 1은 'c'명에 대한 트래픽으로 'n'명의 사용자를 커버함을 의미할 수 있다. 예를 들어, 'c'가 6이면, 6명에게 제공하기 위한 트래픽으로, 'n'명(현재 동시 접속자) 모두를 커버하고자 함을 의미할 수 있다.
즉, 동시 접속자의 유입률이 높아져 현재 동시 접속자수가 늘어나더라도, 상수인 'c'는 고정된 반면, 'n'이 증가하기 때문에 서버 사용량은 점점 감소하게 된다. 따라서, 동시 접속자수에 관계없이 항상 낮은 서버 사용량을 유지할 수 있다.
이를 위해, 서버 사용량 조절 시스템은 현재 동시 접속자수를 제공하는 현재 동시 접속자수 제공부(미도시) 및 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 상기 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 기초하여 상기 서버 사용량을 조절하는 서버 사용량 조절부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, P2P 기반의 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템의 물리적 구성을 나타낸 도면이다. 도 2는 P2P 기반의 스트리밍 서비스를 위한 장비를 제공하는 외부 IDC(210)와 데이터 스트림을 제공하는 인코더 업체(220) 그리고 외부 IDC(210)가 클라이언트(240)에게 스트림 데이터를 제공하는 과정을 관리하기 위한 내부 IDC(230)를 도시하고 있다.
외부 IDC(210)는 패킷타이징 서버(211), 메인 넷체커(213), 서브 넷체커(214), 딜리버리 서버(212) 및 인덱스 서버(215) 그리고 복수의 스위치(216)를 포함할 수 있다. 여기서, 패킷타이징 서버(211), 딜리버리 서버(212), 메인 넷체커(213), 서브 넷체커(214) 및 인덱스 서버(215) 각각은 하나의 서버가 아닌 복수의 서버로 구성될 수 있고, 복수의 스위치(216) 각각은 복수의 서버 중 해당 서버로 데이터를 전송하거나 해당 서버로부터 데이터를 수신하는데 이용될 수 있다. 복수의 스위치(216) 각각으로, 일례로, L4 스위치가 이용될 수 있다.
패킷타이징 서버(211)는 인코더 업체(220)의 미디어 인코더(221)로부터 데이터 스트림을 수신하고, 수신된 데이터 스트림을 시스템에서 사용하기 위한 데이터로 가공한다. 즉, 패킷타이징 서버(211)는 데이터 스트림을 복수의 피스로 변환할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, 미디어 인코더(221)마다 하나씩의 패킷타이징 서버(211)가 실행될 수 있다.
딜리버리 서버(212)는 패킷타이징 서버(211)로부터 수신한 피스를 클라이언트(240)의 요청에 따라 클라이언트(240)에게 전달한다. 또한, 인덱스 서버(215)는 클라이언트(240) 목록을 유지하고, 검색 서비스를 제공한다. 여기서, 메인 넷체커(213)와 서브 넷체커(214)는 피어간 연결을 중계하는 중계서버를 의미할 수 있다.
아래 표 1은 동시 접속자수가 15만 명이고, 컨텐츠 비트레이트가 500kbps, 공유율(sharing rate)이 80% 일 때, 필요한 서버의 수를 나타내고 있다.
Figure 112012099841716-pat00002
내부 IDC(230)가 포함하는 LMS(231)는 피어 관리 시스템을 의미할 수 있다. 이러한 LMS(231)는 패킷타이징 서버(211), 딜리버리 서버(212) 및 인덱스 서버(215)를 관리하는 서버로서, 서버의 업로드 다운로드 상태나 트래픽, 쿼리 수, 리소스(CPU, 메모리), 공유율 등을 모니터링할 수 있다. 또한, LMS(231)는 동시 접속자수, 유니크 방문자 수, 공유율, 사용자 속도 분포, 평균 시청 시간 및 시청 채널수 등에 대한 통계 데이터를 생성하여 DB(232)에 저장할 수 있다. 즉, DB(232)는 통계 데이터를 저장하는 서버를 의미할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 시스템은 동시 접속자수를 고려하여 적응적으로 서버 사용량을 조절함으로써, 동시 접속자수에 관계없이 항상 낮은 서버 트래픽이 유지되도록 할 수 있다. 이때, 서버 사용량은 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 기초하여 조절될 수 있다. 일례로, 서버 사용량을 상술한 수학식 1과 같이 계산될 수 있고, 이러한 서버 사용량은 도 2를 통해 설명한 딜리버리 서버(212)의 트래픽을 의미할 수 있다. 또한, 도 1을 통해 설명한 서버 사용량 조절 시스템은 도 2를 통해 설명한 시스템 자체를 의미할 수도 있고, 상술한 LMS(231)에 포함될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 4개의 인코더(310 내지 340)을 통해 데이터 스트림이 제공되는 경우, 주 패킷타이징 서버군(350)에서 4개의 패킷타이징 서버가 동작할 수 있음을 나타내고 있다. 즉, 'PS-1', 'PS-2', 'PS-3' 및 'PS-4'는 상술한 4개의 패킷타이징 서버를 의미할 수 있다.
이때, 4개의 패킷타이징 서버는 4개의 인코더(310 내지 340)에서 수신되는 데이터 스트림을 P2P에서 사용될 수 있는 형태의 데이터인 피스로 변환하고, 모든 딜리버리 서버로 변환된 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 4개의 패킷타이징 서버와 모든 딜리버리 서버는 스위치(370)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
이러한 패킷타이징 서버는 CPU나 트래픽 등의 리소스의 사용량이 많지 않다. 예를 들어, 20대의 딜리버리 서버(동시 접속자수 15만 명 기준)가 접속한 경우, 1Mbps 크기의 컨텐츠에 대해 20Mbps의 트래픽만을 사용한다.
또한, 패킷타이징 서버마다 4개의 인코더(310 내지 340)로부터 서로 다른 데이터 스트림이 전송될 수 있기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이, 피스는 주 패킷타이징 서버군(350)과 부 패킷타이징 서버군(360) 중 하나의 서버군에서만 생성되어야 한다. 따라서, 주 패킷타이징 서버군(350)과 부 패킷타이징 서버군(360)은 액티브/스탠바이의 형태로 동작할 수 있다. 부 패킷타이징 서버군(360)은 주 패킷타이징 서버군(350)의 장애에 대응하기 위해 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 딜리버리 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다. 패킷타이징 서버군(410)에서 변환된 데이터인 피스들은 딜리버리 서버군(420)으로 전송된다. 이때, 'DS-n'은 'n' 번째 딜리버리 서버를 의미하는 것으로, 딜리버리 서버군(420)내에 'n'개의 딜리버리 서버가 존재함을 의미할 수 있다.
각각의 딜리버리 서버는 패킷타이징 서버로부터 피스를 전달받아 일정 개수만큼 버퍼링을 수행하고, 클라이언트들인 피어(peer)들의 요청에 따라 해당 피스를 피어들에게 전송한다. 이때, 딜리버리 서버군(420)의 딜리버리 서버들 역시 스위치(430)로 바인딩될 수 있고, 동시 접속자수의 증가에 따라 딜리버리 서버를 증가시킴으로써, 트래픽을 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 인덱스 서버의 이중화를 설명하기 위한 도면이다. 인덱스 서버군(510)은 복수의 인덱스 서버를 포함할 수 있고, 'IS-n'은 'n' 번째 인덱스 서버를 의미하는 것으로, 인덱스 서버군(520)내에 'n'개의 인덱스 서버가 존재함을 의미할 수 있다.
이때, 복수의 인덱스 서버 각각은 클라이언트인 피어들을 관리한다. 보다 자세하게는, 클라이언트들에 설치된 피어를 관리하고, 피어의 요청에 따른 검색 결과를 전달한다. 또한, 인덱스 서버는 메시지 전달을 수행할 수 있고, 피어와 지속적인 연결을 유지할 수 있다. 이러한 인덱스 서버 각각은 스위치(520)와 바인딩될 수 있고, 동시 접속자수에 따라 인덱스 서버를 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 피어 관리 시스템을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 LMS(610)는 피어 관리 시스템을, IS(620)는 인덱스 서버를, PS(630)는 패킷타이징 서버를, DS(640)는 딜리버리 서버를 각각 의미할 수 있다. 이때, 피어 관리 시스템은 인덱스 서버, 패킷타이징 서버 및 딜리버리 서버에 대한 관리, 배포, 갱신 및 모니터링 기능을 수행할 수 있고, 피어(피어)에 대한 통계 수집 및 분석 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 피어 관리 시스템은 CPU나 메모리의 사용량 또는 트래픽과 같이 상술한 서버들의 상태를 모니터링하고, 장애 상황에 대한 이벤트 알림 기능(SMS, e-mail)을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 피어에서 이용 가능한 버퍼를 설명하기 위한 도면이다. 피어는 상술한 바와 같이 클라이언트에 설치되어 동작할 수 있는 소프트웨어로서 어느 피스를 어디로부터 수신할 것인가를 결정한다. 아래 표 2는 피어에서의 피스 선택 방법과 수신 가능한 소스를 나타내고 있다.
Figure 112012099841716-pat00003
표 2에서 'Rarest First'는 네트워크 상에서 가장 드문(rare) 피스를 먼저 수신하는 피스 선택 방법을 의미하고, 'Progressive'는 앞에서부터 순차적으로 피스를 수신하는 피스 선택 방법을 의미한다. 이때, 피스는 딜리버리 서버를 통해 수신하거나 다른 피어로부터 수신할 수 있다.
이때, 피어는 재생을 원활하게 하고, 공유효율을 높이기 위해 수신된 피스를 저장하는 버퍼를 이용할 수 있다. 도 7은 제1 버퍼(710) 내지 제3 버퍼(730)를 도시하고 있다.
우선, 제1 버퍼(710)는 'Progressive'를 통해 수신된 피스를 저장하기 위한 제1 범위(711)와 'Rarest First'를 통해 수신된 피스를 저장하기 위한 제2 범위(712)로 나뉠 수 있다. 동시에, 제1 버퍼(710)는 딜리버리 서버를 통해 수신된 피스를 저장하기 위한 제3 범위(713)와 다른 피어를 통해 수신된 피스를 저장하기 위한 제4 범위(714)로 나뉠 수 있다.
제2 버퍼(720)는 실제로 나뉘어진 버퍼의 영역들을 나타내고 있다. 즉, 제2 버퍼(720)는 딜리버리 서버를 통해 'Progressive'로 수신된 피스를 저장하기 위한 제1 영역(721), 다른 피어를 통해 'Progressive'로 수신된 피스를 저장하기 위한 제2 영역(722) 및 다른 피어를 통해 'Rarest First'로 수신된 피스를 저장하기 위한 제3 영역(723)으로 구분될 수 있다.
제3 버퍼(730)는 나뉘어진 영역의 크기가 서로 다를 수 있음을 나타내고 있다. 즉, 제3 버퍼(730)는 영역 A(731), 영역 B(732) 및 영역 C(733)가 각각 서로 다른 크기 비율로 구성된 일례를 나타낸다. 일례로, 영역 A(731), 영역 B(732), 영역 C(733)의 크기 비율은 1:4:16의 비율을 가질 수 있다. 이러한 비율은 필요에 따라 조절될 수 있다. 또한, 필요에 따라 영역 B(732)와 영역 C(733)에도 일정 부분의 피스가 딜리버리 서버로부터 수신되어 저장될 수 있다.
이후 설명될 본 발명의 일실시예에 따른 패킷타이징 시스템은 상술한 패킷타이징 서버에 대응되거나 또는 패킷타이징 서버에 포함된 시스템일 수 있다. 상술한 바와 같이, 일정한 크기로 피스를 생성하는 경우에는 인코더로부터 전달되는 데이터 스트림이 일정하지 않기 때문에 각 피스의 생성 시간이 일정하지 않아 피어와의 동기화가 이루어지지 않으며 이에 따라 공유율이 저하될 수 있다.
도 8은 일정 크기로 피스를 생성하는 경우의 그래프와 일정 시간간격에 따라 피스를 생성하는 경우의 그래프를 나타내고 있다. 우선, 도 8에서 제1 그래프(810)와 제2 그래프(820)의 x-축은 패킷타이징 시간의 흐름을, y-축은 생성되는 피스의 크기를 각각 나타낸다.
즉, 제1 그래프(810)는 종래기술에서 시간이 지남에 따라 동일한 크기의 피스가 생성되나 피스의 생성 시간이 일정하지 않음을 나타낸다.
반면, 제2 그래프(820)는 본 발명의 실시예들에 따른 패킷타이징 시스템 또는 패킷타이징 방법에서 일정한 시간간격마다 피스를 생성함으로써, 피스의 생성 시간이 일정한 모습을 나타내고 있다. 이 경우, 피스의 크기는 피스별로 차이가 있을 수 있다.
이와 같이, 일정 시간마다 피스를 생성하면, 일정하지 않은 인코더의 트래픽에 대응할 수 있으며, 비트율과 무관하게 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템을 운영하는 것이 가능해진다. 또한, VBR(Variable Bit Rate)을 지원할 수 있게 된다.
그러나, 이와 같이 일정한 시간간격마다 패킷타이징을 수행하는 경우 인코더로부터 데이터 스트림이 전혀 수신되지 않는 시간간격이 발생할 수 있다. 이 경우에는 피스를 생성할 수 없기 때문에 피어와 동기화가 이루어지지 않아 공유율이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 패킷타이징 시스템 또는 패킷타이징 방법에서는 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에서는 빈 피스(Empty-Piece)를 생성하여 피어와의 동기화를 유지하고, 공유율 저하를 막을 수 있다.
도 9는 특정 시간간격에 대해 데이터 스트림이 존재하지 않는 경우의 그래프와 빈 피스를 생성하는 경우의 그래프를 나타내고 있다. 우선, 제1 그래프(910)와 제2 그래프(920)에서 x-축은 패킷타이징 시간의 흐름을, y-축은 생성되는 피스의 크기를 각각 나타낸다.
여기서, 제1 그래프(910)는 특정 시간간격 동안 인코더로부터 데이터 스트림이 전혀 수신되지 않아 해당 시간간격 동안 피스가 생성되지 못한 경우를 나타낸다. 이때, 해당 시간간격에서는 피스가 생성되지 못하였기 때문에 피어와의 동기화가 이루어지기 어렵고 이에 따라 공유율 저하가 발생할 수 있다.
반면, 제2 그래프(920)는 해당 시간간격 동안 빈 피스를 생성하는 경우를 나타낸다. 이와 같이, 빈 피스를 이용함으로써, 피어와의 동기화를 유지하고, 공유율 저하를 막을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시예에 따른 패킷타이징 시스템(1000)은 도 10에 도시된 바와 같이, 피스 생성부(1010)를 포함한다.
패킷타이징 시스템(1000)은 인코더(1020)로부터 수신된 데이터 스트림을 피스(piece)로 인덱싱하고, 이를 위해 피스 생성부(1010)는 기선정된 시간간격마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성한다. 상술한 바와 같이, 데이터 스트림에 대한 피스를 일정 크기로 생성하는 것이 아니라 기선정된 시간간격마다 생성함으로써, 피어(클라이언트)와의 동기화가 이루어질 수 있다.
또한, 피스 생성부(1010)는 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에 대해서는 빈 피스(Empty-piece)를 생성한다. 즉, 피스 생성부(1010)에서 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에 대해서도 빈 피스를 생성함으로써, 피스를 생성하지 못하는 경우, 피어와의 동기화가 이루어지지 않아 공유율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있고, 일정하지 않은 인코더의 트래픽에 대응할 수 있으며, VBR을 지원할 수 있게 된다.
이때, 생성된 피스는 클라이언트의 요청에 따라 딜리버리 서버(1030)를 통해 클라이언트로 전송될 수 있다. 이때, 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 따라 서버 사용량이 조절될 수 있고, 이 경우, 상기 상수는 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정되고, 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정될 수 있다. 이러한 서버 사용량의 조절에 대해서는 이미 자세히 설명하였기에 반복적인 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들에 따른 패킷타이징 시스템은 상술한 패킷타이징 서버에 대응되거나 또는 패킷타이징 서버에 포함되어 동작할 수 있다. 도 10을 통해 설명한 패킷타이징 시스템(1000)은 패킷타이징 서버에 포함되어 동작하는 경우를 설명한 것으로, 패킷타이징 시스템(1000)이 패킷타이징 서버에 대응되는 시스템일 경우, 패킷타이징 시스템(1000)은 인코더(1020)로부터 데이터 스트림을 수신하는 수신부(미도시)와 딜리버리 서버(1030)로 생성된 피스를 전송하는 전송부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서, 패킷타이징 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 패킷타이징 방법은 도 10을 통해 설명한 패킷타이징 시스템(1000)에 의해 수행될 수 있다. 도 11에서는 패킷타이징 시스템(1000)에 의해 수행되는 패킷타이징 방법에 대해 설명한다.
단계(1110)에서 패킷타이징 시스템(1000)은 인코더로부터 데이터 스트림을 수신한다. 이미 설명한 바와 같이, 인코더로부터 수신되는 데이터 스트림은 동일한 시간간격에 따라 일정하지 않다. 따라서, 이러한 데이터 스트림을 일정한 크기의 피스로 생성하는 경우, 피어와 동기화가 이루어지지 않아 공유율이 저하될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 실시예에 따른 패킷타이징 방법에서는 아래 단계(1120)에서와 같이 일정 크기가 아닌 기선정된 시간간격마다 피스를 생성할 수 있다.
즉, 단계(1120)에서 패킷타이징 시스템(1000)은 기선정된 시간간격마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성한다. 상술한 바와 같이, 데이터 스트림에 대한 피스를 일정 크기로 생성하는 것이 아니라 기선정된 시간간격마다 생성함으로써, 피어(클라이언트)와의 동기화가 이루어질 수 있고, 일정하지 않은 인코더의 트래픽에 대응할 수 있으며, VBR을 지원할 수 있게 된다.
또한, 패킷타이징 시스템(1000)은 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에 대해서는 빈 피스를 생성한다. 즉, 패킷타이징 시스템(1000)에서 데이터 스트림이 수신되지 않는 시간간격에 대해서도 빈 피스를 생성함으로써, 피스를 생성하지 못하는 경우, 피어와의 동기화가 이루어지지 않아 공유율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.
단계(1130)에서 패킷타이징 시스템(1000)은 생성된 피스를 클라이언트의 요청에 따라 딜리버리 서버를 통해 클라이언트로 전송한다. 이때, 생성된 피스는 클라이언트의 요청에 따라 딜리버리 서버를 통해 클라이언트로 전송될 수 있다. 이때, 동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 따라 서버 사용량이 조절될 수 있고, 이 경우, 상기 상수는 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정되고, 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정될 수 있다. 이러한 서버 사용량의 조절에 대해서는 이미 자세히 설명하였기에 반복적인 설명은 생략한다.
도 11에서는 패킷타이징 서버에 대응하는 패킷타이징 시스템(1000)이 수행하는 패킷타이징 방법에 대해 설명하였으나, 패킷타이징 시스템(1000)이 패킷타이징 서버에 포함되어 동작하는 시스템일 경우, 이러한 패킷타이징 시스템(1000)이 수행하는 패킷타이징 방법은 단계(1120)만을 포함할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 패킷타이징 시스템 및 방법을 이용하면, 일정 크기로 피스를 생성하는 것이 아니라 일정 시간마다 수신된 데이터 스트림에 대해 피스를 생성함으로써, 일정하지 않은 인코더 트래픽에 대응할 수 있고, 비트율과 무관하게 시스템의 운영이 가능하며, VBR(Variable Bit Rate)을 지원할 수 있다. 또한, 피스를 생성할 현재 시간간격에 수신된 데이터 스트림이 존재하지 않는 경우, 빈 피스를 생성하여 피어와의 동기화를 유지할 수 있고, 공유율의 저하를 막을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 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. 또한, 상술한 파일 시스템은 컴퓨터 판독이 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
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.
1000: 패킷타이징 시스템
1010: 피스 생성부
1020: 인코더
1030: 딜리버리 서버

Claims (7)

  1. 인코더로부터 수신된 데이터 스트림을 피스(piece)로 인덱싱하는 패킷타이징 시스템으로서,
    상기 수신된 데이터 스트림에 대해, 상기 수신된 데이터 스트림의 크기와 무관하게 기선정된 시간간격마다 상기 피스를 생성하는 피스 생성부
    를 포함하고,
    동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 따라 서버 사용량이 조절되는 것을 특징으로 하는 패킷타이징 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 피스는, 클라이언트의 요청에 따라 딜리버리 서버를 통해 상기 클라이언트로 전송되는 것을 특징으로 하는, 패킷타이징 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상수는 상기 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정되고, 상기 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정되는, 패킷타이징 시스템.
  5. 인코더로부터 수신된 데이터 스트림을 피스로 인덱싱하는 패킷타이징 방법으로서,
    상기 수신된 데이터 스트림에 대해, 상기 수신된 데이터 스트림의 크기와 무관하게 기선정된 시간간격마다 상기 피스를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    동시 접속자의 유입률을 이용하여 결정되는 상수의 현재 동시 접속자수에 대한 비율에 따라 서버 사용량이 조절되는 것을 특징으로 하는 패킷타이징 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상수는 상기 유입률이 높을수록 상대적으로 큰 값으로 결정되고, 상기 유입률이 낮을수록 상대적으로 작은 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 패킷타이징 방법.
  7. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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