KR101702426B1 - Video transmission method based on multi HTTP threads for reducing the viewpoint change delay in multi-view video service - Google Patents

Video transmission method based on multi HTTP threads for reducing the viewpoint change delay in multi-view video service Download PDF

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KR101702426B1 KR1020160049709A KR20160049709A KR101702426B1 KR 101702426 B1 KR101702426 B1 KR 101702426B1 KR 1020160049709 A KR1020160049709 A KR 1020160049709A KR 20160049709 A KR20160049709 A KR 20160049709A KR 101702426 B1 KR101702426 B1 KR 101702426B1
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윤두열
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김상욱
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a video transmission method based on multi-HTTP threads for reducing viewpoint change delay in a multi-view video service. The method provides rapid video conversion to a user by reducing the viewpoint change delay compared to an existing multi-view video service by using a video transmission method based on the multi-HTTP thread to solve an increase of the viewpoint change delay due to an idle time generated every RTT in a single HTTP thread transmission method. The present invention comprises: a multi-view video streaming server which transmits a segment requested from a client; and a multi-view video streaming client which controls the number of HTTP threads based on a buffer occupying ratio of a client by a module for determining the number of HTTP threads.

Description

다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템 및 방법{Video transmission method based on multi HTTP threads for reducing the viewpoint change delay in multi-view video service}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video transmission method and a video transmission method based on multiple HTTP threads,

본 발명은 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다시점 비디오 서비스에서 시점변경 지연을 줄이기 위해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드 개수 조절을 통해 세그먼트를 빠르게 수신하는 비디오 전송 방법을 제공하는, 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-HTTP thread-based video transmission system and method, and more particularly, to a multi-HTTP thread-based video transmission system and method for rapidly receiving segments by controlling the number of HTTP threads based on a buffer occupancy rate of a client And more particularly, to a multi-HTTP thread-based video transmission system and method for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service.

네트워크 기술의 발전과 다양한 사용자 단말기의 보급에 의해 여러 형태의 멀티미디어 서비스가 제작 및 소비되고 있다. 또한, 3G, 4G, 그리고 Wi-Fi 등의 통신 기술의 발전으로 데이터 전송 속도가 빨라짐에 따라 멀티미디어 콘텐츠의 수요가 증가하고 있다. 최근, 단순한 소비형태의 비디오 스트리밍 서비스뿐만 아니라 다시점 비디오 서비스(multi-view video service)와 같은 대화형 서비스에 대한 관심이 급증하고 있다. 다시점 비디오 서비스는 2대 이상의 카메라를 사용하여 여러 시점에서 촬영한 영상을 사용자가 선택한 영상으로 제공하는 것이 가능한 형태의 비디오 스트리밍 서비스이다. Various types of multimedia services are being produced and consumed due to the development of network technology and the spread of various user terminals. In addition, demand for multimedia contents is increasing as the data transmission speed is accelerated due to development of communication technologies such as 3G, 4G, and Wi-Fi. Recently, interest in interactive services such as multi-view video service as well as simple consumption type video streaming service is increasing rapidly. The multi-view video service is a video streaming service in which a user can select one of two or more cameras to provide images selected at various points of view.

시스코는 2018년에 전체 IP 트래픽에서 비디오가 차지하는 비율이 79%, 국내의 경우는 71%를 차지할 것으로 전망했다. 넷플릭스는 세계 최대 규모의 가입자를 확보한 인터넷 동영상 서비스 사업자로 2013년을 기준으로 40개국의 3,300만 명의 가입자가 등록되어 있다. 넷플릭스 가입자들의 시청률이 2012년을 기준으로 하루 80분을 돌파해 기존의 미국 케이블 방송사보다 더 높은 시청률을 기록하고 있다. 방송사들의 연합 유통서비스인 훌루는 2013년을 기준으로 300만 명의 가입자를 확보했으며 2012년에 6억 9천 5백만 달러의 매출을 올렸다. 유튜브는 광고 기반의 온라인 비디오 웹사이트로 2013년을 기준으로 2월 한 달간 온라인 비디오 서비스 웹사이트를 방문했던 이용자 1억 8천만 명 중 1억 5천만 명이 유튜브를 방문했으며, 이들이 유튜브 사이트에서 체류하는 시간은 평균 362분으로 나타났다. 국내에서는 인터넷 동영상 서비스를 제공하는 푹의 경우 2013년을 기준으로 지상파 방송사 및 케이블 방송의 30개 채널 25만 개 VOD를 확보하고 있다. CJ 헬로비전이 출시한 티빙은 MBC, KBS, SBS 및 200여 개 채널의 실시간 방송 및 영화를 포함한 5만여 편의 프리미엄 고화질 VOD를 제공한다. 이에 따라 비디오 스트리밍 서비스의 품질 개선을 위한 기술 연구와 시장 규모가 증가할 것으로 기대되며, 다시점 비디오 서비스를 포함하는 다양한 형태의 멀티미디어 서비스의 영역이 확대될 것으로 예상한다.Cisco predicts that by 2018, video will account for 79 percent of all IP traffic and 71 percent of domestic IP traffic. Netflix is the world's largest Internet video service provider with 33 million subscribers in 40 countries by 2013. Netflix subscribers' ratings have exceeded 80 minutes a day in 2012, and the ratings are higher than those of US cable broadcasters. The combined distribution service of broadcasters, Hulu, has secured 3 million subscribers by 2013 and generated $ 695 million in revenue in 2012. YouTube is an ad-based online video website that has received over 150 million YouTube users over 180 million users who visited online video service websites during the month of February in 2013, The average time was 362 minutes. In Korea, Fook, which provides Internet video service, has a VOD of 250,000 on 30 channels of terrestrial broadcasters and cable broadcasting based on 2013. Teabing, released by CJ HelloVision, provides over 50,000 premium high-definition VODs including MBC, KBS, SBS, and over 200 channels of live broadcasts and movies. Therefore, it is expected that the technology research and market size will be increased to improve the quality of the video streaming service, and the range of various types of multimedia services including the multi-point video service will be expanded.

전통적인 비디오 스트리밍 프로토콜은 UDP(User Datagram Protocol) 기반의 RTP(Real-time Transport Protocol)가 있다. RTP는 네트워크를 통해 비디오나 오디와 같은 실시간 데이터를 전송하는 기능을 제공한다. 그러나, RTP는 방화벽이나 NAT(Network Address Translator)에 의해 서비스가 제한을 받는 문제점이 있다. 이에 대한 대안으로 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 기반의 비디오 스트리밍이 등장하였다. HTTP 기반의 비디오 스트리밍은 방화벽이나 NAT 문제로부터 자유로우며 구현이 쉽고 서버의 부하가 적다는 장점이 있기 때문에 비디오 스트리밍 서비스를 구현하기 위해 많이 사용된다. The traditional video streaming protocol is the Real-time Transport Protocol (RTP) based on UDP (User Datagram Protocol). RTP provides the ability to transmit real-time data such as video or audio over the network. However, RTP has a problem that the service is limited by a firewall or a NAT (Network Address Translator). As an alternative, Hypertext Transfer Protocol (HTTP) based video streaming has emerged. HTTP-based video streaming is often used to implement video streaming services because it is free from firewall and NAT issues, is easy to implement, and has the advantage of low server load.

그러나, 기존 HTTP 기반의 비디오 스트리밍은 다시점 비디오 서비스 환경에서 단일의 HTTP 스레드를 이용하기 때문에 시점변경 지연이 오래 걸리는 문제가 있다. HTTP 기반의 비디오 스트리밍은 세그먼트를 다운로드할 때 기본적으로 단일 HTTP 스레드를 이용하여 하나의 HTTP Request에 하나의 HTTP Response로 응답하는 방식으로 동작한다. 이로 인해 클라이언트는 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 세그먼트를 요청한 순간부터 이에 대한 응답으로 세그먼트의 첫 비트가 수신되는 시간까지 대기하게 되며, 이 유휴 시간(Idle time)은 TCP/IP에서 RTT(Round Trip Time, 패킷 왕복 시간)와 동일하다. 네트워크 지연이 길수록 유휴 시간이 길어지며, 이에 따라 처리량이 저하된다. 시점변경 이벤트가 발생하면, 클라이언트는 버퍼링된 기존 영상의 세그먼트를 삭제한 후 새로운 영상의 세그먼트를 수신하며, 클라이언트의 버퍼 점유율이 최소 임계값에 도달한 후부터 비디오 재생이 가능하다. 단일 HTTP 스레드를 이용한 전송 방식은 유휴 시간으로 인해 처리량이 낮아지게 되어 버퍼를 채우는 데 오랜 시간이 걸린다.

Figure 112016039218138-pat00001
는 시점변경 이벤트가 발생한 후 클라이언트의 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간을 나타내며,
Figure 112016039218138-pat00002
가 증가함에 따라 시점변경 지연이 길어지게 된다.However, since existing HTTP based video streaming uses a single HTTP thread in a multi-view video service environment, it takes a long time to change the viewpoint. HTTP-based video streaming works by downloading a segment, basically using a single HTTP thread and responding to one HTTP request with one HTTP response. As a result, the client waits until the first bit of the segment is received in response to a request for a segment in a conventional single HTTP thread transmission scheme, as shown in FIG. 1, and the idle time is a TCP / IP is equal to RTT (Round Trip Time). The longer the network delay, the longer the idle time, and thus the throughput is reduced. When the view change event occurs, the client deletes the segment of the buffered existing image, receives the segment of the new image, and plays the video after the buffer occupancy rate of the client reaches the minimum threshold value. The transmission method using a single HTTP thread takes a long time to fill the buffer because the throughput becomes low due to the idle time.
Figure 112016039218138-pat00001
Represents the time at which the buffer occupancy rate of the client reaches the minimum buffer threshold value after the viewpoint change event occurs,
Figure 112016039218138-pat00002
The time change delay becomes longer.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다중 HTTP 스레드를 이용하여 비디오를 전송하는 방식을 사용하여 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연 감소를 목적으로 하는, 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템 및 방법을 제공한다. In order to solve the above problem, the present invention solves the problem that the view change delay increases due to the idle time that occurs every RTT in a single HTTP thread transmission scheme, so that a method of transmitting video using multiple HTTP threads The present invention provides a multi-HTTP thread-based video transmission system and method for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service, with the object of reducing the view change delay of multi-view video service.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템은 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송하는 다시점 비디오 스트리밍 서버; 및 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 서버로 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트를 포함하며, In order to accomplish the object of the present invention, a multi-HTTP thread-based video transmission system for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service changes a format by encoding a video content to enable streaming based on HTTP, A multi-view video streaming server for generating a manifest file for segmenting in units of segments and describing URL addresses for the segments, transmitting the requested manifest file from the client, and transmitting the requested segment from the client; And requesting the manifest file to the multi-view video streaming server to grasp information on the content, requesting the video content of the segment unit to the server, and generating a view change event through the camera view selection module, Module deletes segments of the existing image received in the buffer in order to rapidly switch the screen from the existing image to the new image and controls the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client by the HTTP thread count determination module Video streaming client,

단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 한다. Multiple HTTP threads are used to solve the problem of increased point-to-point delay due to the idle time of each RTT in a single HTTP thread transmission method. Multiple HTTP thread-based transmission methods require multiple segments without waiting for a response The idle time to be wasted is reduced. As a result, since the time for the buffer occupancy rate to reach the minimum buffer threshold value after the viewpoint change event occurs is shortened, the viewpoint change delay is reduced.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법은 (a) 다시점 비디오 스트리밍 서버에서 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 상기 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송하는 단계; 및 (b) 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트에서 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 단계를 포함하며, In order to accomplish another object of the present invention, there is provided a multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service, comprising: (a) A manifest file for dividing the encoded content into segment units and describing a URL address for the segment, a manifest file requested from the multi-view video streaming client, and transmitting the requested segment from the client Transmitting; And (b) requesting the manifest file to the multi-view video streaming server to grasp the information about the content in the multi-view video streaming client, requesting the video content in units of segments, The buffer control module deletes the segment of the existing image received in the buffer in order to quickly switch the screen from the existing image to the new image, and the HTTP thread number determination module determines, based on the buffer occupancy rate of the client, And adjusting the number,

단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 한다. Multiple HTTP threads are used to solve the problem of increased point-to-point delay due to the idle time of each RTT in a single HTTP thread transmission method. Multiple HTTP thread-based transmission methods require multiple segments without waiting for a response The idle time to be wasted is reduced. As a result, since the time for the buffer occupancy rate to reach the minimum buffer threshold value after the viewpoint change event occurs is shortened, the viewpoint change delay is reduced.

본 발명에 따른 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법은 단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다중 HTTP 스레드를 이용하여 비디오를 전송하는 방식을 사용하여 기존 다시점 비디오 서비스보다 시점변경 지연을 감소시킴으로써 사용자에게 빠른 영상 전환을 제공하는 것이 가능하다. The multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing the viewpoint change delay of the multi-view video service according to the present invention solves the problem that the view change delay increases due to the idle time generated for each RTT in the single HTTP thread transmission scheme It is possible to provide a fast video switching to a user by reducing the viewpoint change delay by using a method of transmitting video using multiple HTTP threads rather than a conventional multi-view video service.

본 발명에 의해 발생하는 기대 효과는 기술적 측면에서는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연 감소 기술과 관련된 연구의 활성화를 촉진할 수 있다. 경제적, 산업적 측면에서는 다시점 비디오 서비스를 지원하는 TV, PC, Tablet PC, 스마트폰 등에 단말 산업의 경쟁력을 높일 수 있다. 사회적 측면에서는 기존의 단순한 소비 형태의 비디오 스트리밍 서비스 제공 환경을 탈피하는 계기를 마련할 수 있다.The expected effect generated by the present invention can promote the activation of the research related to the viewpoint change delay reduction technique of the multi-view video service from the technical point of view. In terms of economy and industry, it can enhance the competitiveness of the terminal industry such as TV, PC, Tablet PC, and smart phone supporting multi-point video service. On the social side, it is possible to create an opportunity to escape the existing simple consumption type video streaming service provision environment.

도 1은 종래의 단일 HTTP 스레드 전송 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 HTTP 스레드 기반의 다시점 비디오 서비스 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 다중 HTTP 스레드 전송 방식을 나타낸 도면이다.
도 4는 동일 HTTP Connection에서 스레드 간의 경쟁을 나타낸 도면이다.
도 5는 다중 HTTP 스레드 기반 전송 방식의 동작 절차를 나타낸 순서도이다.
FIG. 1 illustrates a conventional single HTTP thread transmission scheme. Referring to FIG.
2 is a diagram illustrating a structure of a multi-HTTP thread based multi-view video service system according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a multiple HTTP thread transmission method.
FIG. 4 is a diagram showing a competition between threads in the same HTTP Connection.
5 is a flowchart illustrating an operation procedure of a multiple HTTP thread-based transmission scheme.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 다중 HTTP 스레드 기반의 다시점 비디오 서비스 시스템의 구조를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a structure of a multi-HTTP thread based multi-view video service system.

도 3은 다중 HTTP 스레드 전송 방식을 나타낸 도면이다. 도 4는 동일 HTTP Connection에서 스레드 간의 경쟁을 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a multiple HTTP thread transmission method. FIG. 4 is a diagram showing a competition between threads in the same HTTP Connection.

다시점 비디오 스트리밍 서버(100)는 비디오 인코딩 모듈(101), 비디오 세그먼팅 모듈(103), 메니페스트 파일 응답 모듈(105), 및 세그먼트 응답 모듈(107)을 포함한다. The multi-view video streaming server 100 includes a video encoding module 101, a video segmentation module 103, a manifest file response module 105, and a segment response module 107.

본 발명의 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템은 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송하는 다시점 비디오 스트리밍 서버(100); 및 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 서버(100)로 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈(205)을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈(207)은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)를 포함하며, The multi-HTTP thread-based video transmission system for reducing the viewpoint change delay of the multi-view video service of the present invention changes the format by encoding the video contents to enable streaming based on HTTP, divides the encoded contents into segments, A multi-view video streaming server 100 for generating a manifest file describing a URL address for the client, transmitting the requested manifest file from the client, and transmitting the requested segment from the client; And request the manifest file to the multi-view video streaming server 100 in order to grasp the information about the content, request the server 100 for the video content in the segment unit, The buffer control module 207 deletes the segment of the existing image received in the buffer in order to rapidly switch the screen from the existing image to the new image, and the HTTP thread number determination module 209 determines, Point video streaming client 200 that adjusts the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the multi-

단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 한다. Multiple HTTP threads are used to solve the problem of increased point-to-point delay due to the idle time of each RTT in a single HTTP thread transmission method. Multiple HTTP thread-based transmission methods require multiple segments without waiting for a response The idle time to be wasted is reduced. As a result, since the time for the buffer occupancy rate to reach the minimum buffer threshold value after the viewpoint change event occurs is shortened, the viewpoint change delay is reduced.

비디오 인코딩 모듈(101)은 원본 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 비디오 포맷을 변환하는 기능을 수행한다. The video encoding module 101 performs a function of converting the original video content into a video format by encoding the stream to enable HTTP-based streaming.

비디오 세그먼팅 모듈(103)은 비디오 인코딩 모듈(101)에 의해 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL (Uniform Resource Locator) 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성한다. The video segmentation module 103 divides the content encoded by the video encoding module 101 on a segment basis and generates a manifest file describing a URL (Uniform Resource Locator) address for the segment.

매니페스트 파일 응답 모듈(105)은 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트로부터 매니페스트 파일을 요청받으면, 이에 대한 응답으로 서버에서 클라이언트로 매니페스트 파일을 전송하는 기능을 수행한다. The manifest file response module 105, when receiving a manifest file request from the multi-view video streaming client, transmits the manifest file from the server to the client in response thereto.

세그먼트 응답 모듈(107)은 매니페스트 파일에 기술된 세그먼트 URL을 이용하여 클라이언트로부터 세그먼트를 요청받으면 서버에서 클라이언트로 세그먼트를 전송하는 기능을 수행한다. The segment response module 107 performs a function of transmitting a segment from the server to the client when receiving a segment request from the client using the segment URL described in the manifest file.

다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)는 매니페스트 파일 요청 모듈(201), 세그먼트 요청 모듈(203), 카메라 시점 선택 모듈(205), 버퍼 제어 모듈(207), 및 HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)을 포함한다. The multi-view video streaming client 200 includes a manifest file request module 201, a segment request module 203, a camera view selection module 205, a buffer control module 207, and an HTTP thread count determination module 209 do.

매니페스트 파일 요청 모듈(201)은 세그먼트의 URL을 파악하기 위해 클라이언트에서 서버로 매니페스트 파일을 요청하는 기능을 수행한다. The manifest file request module 201 requests the manifest file from the client to the server in order to grasp the URL of the segment.

세그먼트 요청 모듈(203)은 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 클라이언트에서 서버로 요청하는 기능을 수행한다. The segment request module 203 functions to request segment-based video content from the client to the server.

카메라 시점 선택 모듈(205)은 사용자로부터 시점변경 이벤트를 감지하는 기능을 수행한다. The camera view selection module 205 performs a function of detecting a view change event from a user.

버퍼 제어 모듈(207)은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 클라이언트 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하는 기능을 수행한다. The buffer control module 207 performs a function of deleting a segment of the existing image received in the client buffer in order to rapidly switch the screen from the existing image to the new image.

HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)은 HTTP 스레드간에 대역폭 경쟁에 의한 재생 끊김을 방지하기 위해 HTTP 스레드 개수에 대한 최대 임계값을 설정하며, 버퍼 오버플로우를 방지하면서 클라이언트 버퍼를 빠르게 채우기 위해 클라이언트 버퍼 점유율을 고려하여 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절한다.The HTTP thread count determination module 209 sets a maximum threshold value for the number of HTTP threads to prevent playback interruption due to bandwidth contention among HTTP threads and sets a client buffer occupancy rate to quickly fill the client buffer while preventing a buffer overflow And adjusts the number of HTTP threads based on the buffer occupancy of the client.

다시점 비디오 스트리밍 서버(100)에서 비디오 인코딩 모듈(101)은 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 포맷을 변경시키며, 비디오 세그먼팅 모듈(103)은 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL(Uniform Resource Locator) 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성한다. 매니페스트 파일 응답 모듈(105)은 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 세그먼트 응답 모듈(107)은 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송한다. In the multi-view video streaming server 100, the video encoding module 101 changes the format so that the video content can be streamed on the basis of HTTP. The video segmenting module 103 divides the encoded content into segments, Create a manifest file that describes the URL (Uniform Resource Locator) address. The manifest file response module 105 transmits the manifest file requested by the client, and the segment response module 107 transmits the requested segment from the client.

다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)에서 매니페스트 파일 요청 모듈(201)은 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 매니페스트 파일을 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)로 요청하며, 세그먼트 요청 모듈(203)은 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)로 요청한다. 사용자가 카메라 시점 선택 모듈(205)을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면 버퍼 제어 모듈(207)은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)은 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절한다.In the multi-view video streaming client 200, the manifest file request module 201 requests the manifest file to the multi-view video streaming server 100 in order to grasp the information about the content. The segment request module 203 requests the multi- And requests the video content to the multi-view video streaming server 100. When the user generates the view change event through the camera view selection module 205, the buffer control module 207 deletes the segment of the existing video received in the buffer in order to quickly switch the screen from the existing video to the new video. The thread count determination module 209 controls the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client.

본 발명에 따른 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법은 단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 HTTP 스레드를 사용한다. 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 방지할 수 있다. 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소된다.

Figure 112016039218138-pat00003
은 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식에서 시점변경 이벤트가 발생한 후 클라이언트의 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간을 의미한다. 그러나, HTTP 스레드의 개수가 필요 이상으로 많아질 경우 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 HTTP Connection에 있는 스레드끼리 대역폭을 경쟁하게 된다. 이로 인해 재생 순서가 빠른 세그먼트를 받는 데 시간이 오래 걸리게 되어 버퍼 언더플로우에 의한 재생 끊김이 발생할 수 있다. The multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing the viewpoint change delay of the multi-view video service according to the present invention solves the problem that the view change delay increases due to the idle time generated for each RTT in the single HTTP thread transmission scheme And uses a plurality of HTTP threads as shown in FIG. Multiple HTTP thread based transports can avoid wasted idle time because multiple segments can be requested without waiting for a response. As a result, since the time at which the buffer occupancy reaches the minimum buffer threshold value after the view change event occurs is shortened, the view change delay is reduced.
Figure 112016039218138-pat00003
Refers to the time when the buffer occupancy rate of the client reaches the minimum buffer threshold value after the view change event occurs in the transmission method based on multiple HTTP threads. However, if the number of HTTP threads is increased more than necessary, the bandwidths of the threads in the same HTTP connection will be competing with each other as shown in FIG. As a result, it takes a long time to receive a segment having a fast playback order, resulting in a playback interruption due to a buffer underflow.

본 발명은 HTTP 스레드간에 대역폭 경쟁에 의한 재생 끊김을 방지하기 위해 스레드 개수에 대한 최대 임계값을 설정한다. 또한, 버퍼 오버플로우를 방지하면서 클라이언트 버퍼를 빠르게 채우기 위해 클라이언트 버퍼 점유율을 고려하여 스레드의 개수를 조절한다.The present invention sets a maximum threshold value for the number of threads in order to prevent playback interruption due to bandwidth contention among HTTP threads. Also, the number of threads is adjusted considering the client buffer occupancy in order to quickly fill the client buffer while preventing the buffer overflow.

본 발명의 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법은 (a) 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)에서 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 상기 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 상기 클라이언트(200)로 전송하는 단계; 및The multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing the viewpoint change delay of the multi-view video service according to the present invention includes: (a) a multi-view video streaming server 100 encodes the video contents to enable streaming based on HTTP, Generates a manifest file describing the URL address of the segment, transmits the manifest file requested by the multi-view video streaming client 200, and transmits the requested segment to the client To the client (200); And

(b) 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)에서 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 서버(100)로 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈(205)을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈(207)은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 단계를 포함하며, 기존 단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며, 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 한다.(b) requesting the manifest file to the multi-view video streaming server 100 to grasp information about the content in the multi-view video streaming client 200, and requesting the server 100 to And generates a view change event through the camera view selection module 205, the buffer control module 207 deletes a segment of the existing image received in the buffer to quickly switch the screen from the existing video to the new video, And adjusting the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client by the HTTP thread count determination module 209. In the existing single HTTP thread transmission scheme, the view change delay increases due to the idle time generated every RTT Multiple HTTP threads are used to solve the problem, and multiple HTTP thread-based transmission rooms Can reduce the wasted idle time because it can request multiple segments without waiting for a response and consequently the time for the buffer occupancy to reach the minimum buffer threshold after the view change event is shortened, .

상기 단계 (a)는 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버(100)에서, (a1) 원본 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 비디오 인코딩 모듈(101)에 의해 인코딩하여 비디오 포맷을 변환하는 기능을 수행하는 단계; (a2) 비디오 세그먼팅 모듈(103)에 의해 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하는 단계; (a3) 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)로부터 매니페스트 파일을 요청받으면 이에 대한 응답으로 매니페스트 파일 응답 모듈(105)에 의해 상기 서버에서 상기 클라이언트(200)로 매니페스트 파일을 전송하는 단계; 및 (a4) 상기 매니페스트 파일에 기술된 세그먼트 URL을 이용하여 상기 클라이언트로부터 세그먼트를 요청받으면 상기 서버에서 상기 클라이언트로 세그먼트 응답 모듈(107)을 통해 세그먼트를 전송하는 단계를 포함한다. In step (a), the multi-view video streaming server 100 performs a function of (a1) encoding the original video content by the video encoding module 101 so as to enable HTTP-based streaming, step; (a2) segmenting the content encoded by the video segmentation module 103 on a segment-by-segment basis and generating a manifest file describing a URL address for the segment; (a3) receiving a manifest file from the multi-view video streaming client 200 and transmitting the manifest file from the server to the client 200 by the manifest file response module 105 in response thereto; And (a4) receiving a segment request from the client using the segment URL described in the manifest file, transmitting the segment from the server to the client through the segment response module 107. [

상기 단계 (b)는 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트(200)에서, (b1) 매니페스트 파일 요청 모듈(201)에 의해 세그먼트의 URL을 파악하기 위해 상기 클라이언트(200)에서 상기 서버(100)로 매니페스트 파일을 요청하는 단계; (b2) 세그먼트 요청 모듈(203)에 의해 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 클라이언트(200)에서 상기 서버(100)로 요청하는 단계; (b3) 카메라 시점 선택 모듈(205)에 의해 사용자로부터 시점변경 이벤트를 감지하는 기능을 수행하는 단계; (b4) 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼 제어 모듈(207)에 의해 클라이언트 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하는 단계; 및 (b5) HTTP 스레드간에 대역폭 경쟁에 의한 재생 끊김을 방지하기 위해 HTTP 스레드 개수에 대한 최대 임계값을 설정하며, 버퍼 오버플로우를 방지하면서 클라이언트 버퍼를 빠르게 채우기 위해 클라이언트 버퍼 점유율을 고려하여 HTTP 스레드 개수 결정 모듈(209)에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 단계를 포함한다. The step (b) comprises the steps of: (b1) in the multi-view video streaming client 200, transmitting the manifest file from the client 200 to the server 100 in order to grasp the URL of the segment by the manifest file request module 201; ; (b2) requesting segment-based video content from the client (200) to the server (100) by the segment request module (203); (b3) performing a function of detecting a viewpoint change event from the user by the camera view selection module 205; (b4) deleting a segment of the existing image received in the client buffer by the buffer control module 207 to quickly switch the screen from the existing image to the new image; And (b5) setting a maximum threshold value for the number of HTTP threads in order to prevent playback interruption due to bandwidth contention between HTTP threads, and setting the maximum number of HTTP threads, considering the buffer occupancy of the client, And adjusting the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client by the determination module 209. [

도 5는 본 발명에서 제안한 다중 HTTP 스레드 기반 전송 방식의 동작 절차를 나타낸 순서도이다. 다시점 비디오 서비스가 시작되면 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트는 매니페스트 파일을 통해 세그먼트의 URL 주소를 파악한 후 다시점 비디오 스트리밍 서버로 첫 번째 세그먼트를 요청하며, HTTP 스레드의 개수를 1로 설정한다. 동일한 HTTP Connection에서 스레드간에 대역폭 경쟁을 방지하기 위해 수학식 1과 같이 세그먼트 다운로드가 1/2 이상 완료되고, 수학식 2와 같이 HTTP 스레드의 개수가 최대 스레드 개수 임계값을 넘지 않으며, 버퍼 오버플로우를 방지하기 위해 수학식3과 같이 현재 버퍼 점유율과 다운로드중인 세그먼트의 재생 가능한 기간을 고려한 시간이 최대 버퍼 점유율 임계값을 넘지 않을 때 HTTP 스레드의 개수를 증가시켜서 다음 세그먼트를 수신한다. 아래의 수식은 HTTP 스레드의 개수를 증가시키기 위한 조건을 의미한다.5 is a flowchart illustrating an operation procedure of the multi-HTTP thread-based transmission scheme proposed in the present invention. When the multi-view video service is started, the multi-view video streaming client obtains the URL address of the segment through the manifest file, requests the first segment to the multi-view video streaming server, and sets the number of HTTP threads to one. In order to prevent bandwidth competition between threads in the same HTTP Connection, segment downloading is completed by 1/2 or more as in Equation (1), and the number of HTTP threads does not exceed the maximum number of threads threshold value as in Equation (2) The number of HTTP threads is increased and the next segment is received when the time taken into consideration of the current buffer occupancy rate and the reproducible period of the segment being downloaded does not exceed the maximum buffer occupancy threshold as shown in Equation (3). The following formula represents a condition for increasing the number of HTTP threads.

Figure 112016039218138-pat00004
Figure 112016039218138-pat00004

Figure 112016039218138-pat00005
Figure 112016039218138-pat00005

Figure 112016039218138-pat00006
Figure 112016039218138-pat00006

수학식 1에서

Figure 112016039218138-pat00007
은 다운로드가 완료된 세그먼트 부분의 크기,
Figure 112016039218138-pat00008
는 한 세그먼트의 크기이다. 수학식 2에서
Figure 112016039218138-pat00009
는 세그먼트를 다운로드하는 HTTP 스레드의 개수,
Figure 112016039218138-pat00010
는 HTTP 스레드 개수의 최대 임계값을 나타낸다. 수학식 3에서
Figure 112016039218138-pat00011
는 클라이언트의 버퍼 점유율,
Figure 112016039218138-pat00012
는 한 세그먼트가 재생 가능한 시간, 그리고
Figure 112016039218138-pat00013
는 최대 버퍼 점유율 임계값을 의미한다. 수학식 1, 수학식 2, 그리고 수학식 3이 만족하지 못하는 경우, 기존 HTTP 스레드를 이용하여 다음 세그먼트를 수신받는다. 세그먼트 수신이 완료되면, HTTP 스레드의 개수를 감소시킨다. 이와 같은 동작은 콘텐츠의 모든 세그먼트가 수신이 완료될 때까지 반복된다. In Equation (1)
Figure 112016039218138-pat00007
The size of the segment portion that has been downloaded,
Figure 112016039218138-pat00008
Is the size of one segment. In Equation 2,
Figure 112016039218138-pat00009
The number of HTTP threads downloading the segment,
Figure 112016039218138-pat00010
Represents the maximum threshold value of the number of HTTP threads. In Equation 3,
Figure 112016039218138-pat00011
The client's buffer occupancy,
Figure 112016039218138-pat00012
Is the time at which one segment is playable, and
Figure 112016039218138-pat00013
Means the maximum buffer occupancy threshold value. If Equations (1), (2), and (3) are not satisfied, the next segment is received using the existing HTTP thread. When the segment reception is completed, the number of HTTP threads is reduced. This operation is repeated until all the segments of the content have been received.

본 기술이 적용가능한 서비스는 다시점 비디오 스트리밍이 적용된 VOD 서비스, 뉴스 및 스포츠 중계, 및 다시점 비디오 스트리밍을 지원하는 원격회의에 사용될 수 있다. Services applicable to this technology can be used for VOD service with multi-point video streaming, news and sports relaying, and teleconferencing supporting multi-point video streaming.

또한, 본 기술의 서비스는 Web 기반의 라이브 스트리밍 서비스, 및 자유시점 비디오 및 자유시점 TV 서비스 등에 일부 응용되어 적용될 수 있다. In addition, the service of the present technology can be applied to a web-based live streaming service, free-view video, and free-view TV service.

전술한 바와 같이 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다. As described above, the method of the present invention can be implemented as a program and recorded on a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage device, etc.) Lt; / RTI >

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

100: 다시점 비디오 스트리밍 서버
101: 비디오 인코딩 모듈
103: 비디오 세그먼팅 모듈
105: 매니페스트 파일 응답 모듈
107: 세그먼트 응답 모듈
200: 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트
201: 매니페스트 파일 요청 모듈
203: 세그먼트 요청 모듈
205: 카메라 시점 선택 모듈
207: 버퍼 제어 모듈
209: HTTP 스레드 개수 결정 모듈
100: Multi-point video streaming server
101: Video encoding module
103: Video Segmenting Module
105: manifest file response module
107: Segment response module
200: Multi Point Video Streaming Client
201: manifest file request module
203: Segment request module
205: Camera view selection module
207: Buffer control module
209: HTTP thread count determination module

Claims (8)

비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송하는 다시점 비디오 스트리밍 서버; 및
콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 서버로 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트를 포함하며,
단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템.
The method comprising: generating a manifest file that encodes the video content to enable streaming based on HTTP to divide the encoded content into segment units and describe the URL address of the segments, transmits the manifest file requested by the client, A multi-view video streaming server for transmitting the requested segment from the client; And
Requesting the manifest file to the multi-view video streaming server to grasp the information about the content, requesting the server for the video content in units of segments, and generating a view change event through the camera view selection module, Which deletes a segment of the existing image received in the buffer in order to quickly switch from the existing image to the new image and controls the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client by the HTTP thread count determination module, A streaming client,
Multiple HTTP threads are used to solve the problem of increased point-to-point delay due to the idle time of each RTT in a single HTTP thread transmission method. Multiple HTTP thread-based transmission methods request multiple segments without waiting for a response The time change delay is reduced since the time required for the buffer occupancy rate to reach the minimum buffer threshold is shortened after the viewpoint change event has occurred and thus the viewpoint change time point of the multi-view video service Multiple HTTP thread based video transmission system to reduce delay.
제1항에 있어서,
상기 다시점 비디오 스트리밍 서버는
원본 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 비디오 포맷을 변환하는 기능을 수행하는 비디오 인코딩 모듈;
상기 비디오 인코딩 모듈에 의해 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하는 비디오 세그먼팅 모듈;
상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트로부터 매니페스트 파일을 요청받으면 이에 대한 응답으로 상기 서버에서 상기 클라이언트로 매니페스트 파일을 전송하는 매니페스트 파일 응답 모듈; 및
상기 매니페스트 파일에 기술된 세그먼트 URL을 이용하여 상기 클라이언트로부터 세그먼트를 요청받으면 상기 서버에서 상기 클라이언트로 세그먼트를 전송하는 세그먼트 응답 모듈;
을 포함하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The multi-view video streaming server
A video encoding module that encodes the original video content to enable HTTP-based streaming to convert the video format;
A video segmentation module for segmenting the content encoded by the video encoding module on a segment basis and generating a manifest file describing a URL address for the segment;
A manifest file response module for receiving a manifest file from the multi-view video streaming client and transmitting the manifest file from the server to the client in response thereto; And
A segment response module for transmitting a segment from the server to the client when a segment is requested from the client using the segment URL described in the manifest file;
A multi-HTTP thread-based video transmission system for reducing the viewpoint change delay of a multi-view video service.
제1항에 있어서,
상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트는
세그먼트의 URL을 파악하기 위해 상기 클라이언트에서 상기 서버로 매니페스트 파일을 요청하는 매니페스트 파일 요청 모듈;
세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 클라이언트에서 서버로 요청하는 세그먼트 요청 모듈;
사용자로부터 시점변경 이벤트를 감지하는 기능을 수행하는 카메라 시점 선택 모듈;
기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 클라이언트 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하는 버퍼 제어 모듈; 및
HTTP 스레드간에 대역폭 경쟁에 의한 재생 끊김을 방지하기 위해 HTTP 스레드 개수에 대한 최대 임계값을 설정하며, 버퍼 오버플로우를 방지하면서 클라이언트 버퍼를 빠르게 채우기 위해 클라이언트 버퍼 점유율을 고려하여 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 HTTP 스레드 개수 결정 모듈;
을 포함하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The multi-view video streaming client
A manifest file request module for requesting a manifest file from the client to the server to identify a URL of the segment;
A segment request module for requesting segment-based video contents from a client to a server;
A camera viewpoint selection module that performs a function of detecting a viewpoint change event from a user;
A buffer control module for deleting a segment of an existing image received in a client buffer to switch a screen from a previous image to a new image rapidly; And
In order to prevent playback interruption due to bandwidth contention between HTTP threads, we set a maximum threshold value for the number of HTTP threads, and based on the buffer occupancy of the client, considering the client buffer occupancy rate to quickly fill the client buffer while preventing buffer overflow An HTTP thread count determination module for controlling the number of HTTP threads;
A multi-HTTP thread-based video transmission system for reducing the viewpoint change delay of a multi-view video service.
(a) 다시점 비디오 스트리밍 서버에서 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 인코딩하여 포맷을 변경시키며, 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하며, 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트로부터 요청받은 매니페스트 파일을 전송하며, 상기 클라이언트로부터 요청받은 세그먼트를 전송하는 단계; 및
(b) 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트에서 콘텐츠에 대한 정보를 파악하기 위해 상기 매니페스트 파일을 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버로 요청하며, 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 서버로 요청하고, 카메라 시점 선택 모듈을 통해 시점변경 이벤트를 발생시키면, 버퍼 제어 모듈은 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하며, HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 단계를 포함하며,
단일 HTTP 스레드 전송 방식에서 매 RTT 마다 발생하는 유휴 시간으로 인해 시점변경 지연이 증가하는 문제를 해결하기 위해 다수의 HTTP 스레드를 사용하며 다중 HTTP 스레드 기반의 전송 방식은 Response를 기다리지 않고 여러 개의 세그먼트를 요청할 수 있기 때문에 낭비되는 유휴 시간을 줄이며, 결과적으로 시점변경 이벤트가 발생한 후 버퍼 점유율이 최소 버퍼 임계값에 도달하는 시간이 짧아지기 때문에 시점변경 지연이 감소되는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법.
(a) a multi-view video streaming server encodes the video content to enable streaming based on HTTP to change the format, divides the encoded content into segment units, generates a manifest file describing URL addresses for segments, and Transmitting a manifest file requested from a point video streaming client, and transmitting the requested segment from the client; And
(b) requesting the manifest file to the multi-view video streaming server to grasp information about the content in the multi-view video streaming client, requesting the server for the video content in units of segments, and When generating the view change event, the buffer control module deletes the segment of the existing image received in the buffer in order to rapidly switch the screen from the existing image to the new image. Based on the buffer occupancy rate of the client by the HTTP thread count determination module Adjusting the number of HTTP threads,
Multiple HTTP threads are used to solve the problem of increased point-to-point delay due to the idle time of each RTT in a single HTTP thread transmission method. Multiple HTTP thread-based transmission methods require multiple segments without waiting for a response The time change delay is reduced since the time required for the buffer occupancy rate to reach the minimum buffer threshold is shortened after the viewpoint change event has occurred and thus the viewpoint change time point of the multi-view video service Multih HTTP thread based video transmission method for reducing delay.
제4항에 있어서,
상기 단계 (a)는 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버에서,
(a1) 원본 비디오 콘텐츠를 HTTP 기반의 스트리밍이 가능하도록 비디오 인코딩 모듈에 의해 인코딩하여 비디오 포맷을 변환하는 기능을 수행하는 단계;
(a2) 비디오 세그먼팅 모듈에 의해 인코딩 된 콘텐츠를 세그먼트 단위로 분할하고 세그먼트에 대한 URL 주소를 기술하는 매니페스트 파일을 생성하는 단계;
(a3) 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트로부터 매니페스트 파일을 요청받으면 이에 대한 응답으로 매니페스트 파일 응답 모듈에 의해 상기 서버에서 상기 클라이언트로 매니페스트 파일을 전송하는 단계; 및
(a4) 상기 매니페스트 파일에 기술된 세그먼트 URL을 이용하여 상기 클라이언트로부터 세그먼트를 요청받으면 상기 서버에서 상기 클라이언트로 세그먼트 응답 모듈을 통해 세그먼트를 전송하는 단계;
를 포함하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (a) comprises, in the multi-view video streaming server,
(a1) performing a function of converting a video format by encoding the original video content by a video encoding module so as to enable HTTP-based streaming;
(a2) segmenting the content encoded by the video segmentation module on a segment-by-segment basis and generating a manifest file describing a URL address for the segment;
(a3) receiving a manifest file from the multi-view video streaming client and transmitting the manifest file from the server to the client in response to the manifest file response module; And
(a4) receiving a segment request from the client using the segment URL described in the manifest file, and transmitting the segment from the server to the client through the segment response module;
A multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service,
제4항에 있어서,
상기 단계 (b)는 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트에서,
(b1) 매니페스트 파일 요청 모듈에 의해 세그먼트의 URL을 파악하기 위해 상기 클라이언트에서 상기 서버로 매니페스트 파일을 요청하는 단계;
(b2) 세그먼트 요청 모듈에 의해 세그먼트 단위의 비디오 콘텐츠를 상기 클라이언트에서 상기 서버로 요청하는 단계;
(b3) 카메라 시점 선택 모듈에 의해 사용자로부터 시점변경 이벤트를 감지하는 기능을 수행하는 단계;
(b4) 기존 영상에서 새로운 영상으로 빠르게 화면을 전환하기 위해 버퍼 제어 모듈에 의해 클라이언트 버퍼에 수신되어 있는 기존 영상의 세그먼트를 삭제하는 단계; 및
(b5) HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 클라이언트의 버퍼 점유율을 기반으로 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 단계;
를 포함하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (b) comprises, in the multi-view video streaming client,
(b1) requesting the manifest file from the client to the server to identify the URL of the segment by the manifest file request module;
(b2) requesting segment-based video content from the client to the server by a segment request module;
(b3) performing a function of detecting a viewpoint change event from a user by a camera viewpoint selection module;
(b4) deleting a segment of the existing image received in the client buffer by the buffer control module to quickly switch the screen from the existing image to the new image; And
(b5) adjusting the number of HTTP threads based on the buffer occupancy rate of the client by the HTTP thread count determination module;
A multi-HTTP thread-based video transmission method for reducing a viewpoint change delay of a multi-view video service,
제6항에 있어서,
상기 HTTP 스레드의 개수가 필요 이상으로 많아질 경우 동일한 HTTP Connection에 있는 스레드끼리 대역폭을 경쟁하게 되며 이로 인해 재생 순서가 빠른 세그먼트를 받는데 시간이 오래 걸리게 되어 버퍼 언더플로우에 의한 재생 끊김이 발생할 수 있으므로,
상기 HTTP 스레드 개수 결정 모듈에 의해 HTTP 스레드간에 대역폭 경쟁에 의한 재생 끊김을 방지하기 위해 스레드 개수에 대한 최대 임계값을 설정되고, 버퍼 오버플로우를 방지하면서 클라이언트 버퍼를 빠르게 채우기 위해 클라이언트 버퍼 점유율을 고려하여 HTTP 스레드의 개수를 조절하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법.
The method according to claim 6,
If the number of HTTP threads is increased more than necessary, the bandwidths of the threads in the same HTTP connection will be competing with each other. As a result, it takes a long time to receive segments having fast playback order, resulting in playback interruption due to buffer underflow.
A maximum threshold value for the number of threads is set by the HTTP thread number determination module in order to prevent playback interruption due to bandwidth competition between HTTP threads. In order to quickly fill a client buffer while preventing a buffer overflow, Wherein the number of HTTP threads is adjusted in order to reduce the time delay of the multi-view video service.
제4항에 있어서,
다시점 비디오 서비스가 시작되면 상기 다시점 비디오 스트리밍 클라이언트는 매니페스트 파일을 통해 세그먼트의 URL 주소를 파악한 후 상기 다시점 비디오 스트리밍 서버로 첫 번째 세그먼트를 요청하며, HTTP 스레드의 개수를 1로 설정하고, 동일한 HTTP Connection에서 스레드간에 대역폭 경쟁을 방지하기 위해
Figure 112016039218138-pat00014
[수학식1]에 이해 세그먼트 다운로드가 1/2 이상 완료되고,
Figure 112016039218138-pat00015
[수학식2]에 의해 HTTP 스레드의 개수가 최대 스레드 개수 임계값을 넘지 않으며, 버퍼 오버플로우를 방지하기 위해
Figure 112016039218138-pat00016
[수학식3]에 의해 현재 버퍼 점유율과 다운로드중인 세그먼트의 재생 가능한 기간을 고려한 시간이 최대 버퍼 점유율 임계값을 넘지 않을 때 HTTP 스레드의 개수를 증가시켜서 다음 세그먼트를 수신하며,
수학식 1에서
Figure 112016039218138-pat00017
은 다운로드가 완료된 세그먼트 부분의 크기,
Figure 112016039218138-pat00018
는 한 세그먼트의 크기이며, 수학식 2에서
Figure 112016039218138-pat00019
는 세그먼트를 다운로드하는 HTTP 스레드의 개수,
Figure 112016039218138-pat00020
는 HTTP 스레드 개수의 최대 임계값을 나타내고, 수학식 3에서
Figure 112016039218138-pat00021
는 클라이언트의 버퍼 점유율,
Figure 112016039218138-pat00022
는 한 세그먼트가 재생 가능한 시간, 그리고
Figure 112016039218138-pat00023
는 최대 버퍼 점유율 임계값을 의미하고, 수학식 1, 수학식 2, 그리고 수학식 3이 만족하지 못하는 경우, 기존 HTTP 스레드를 이용하여 다음 세그먼트를 수신받고, 세그먼트 수신이 완료되면, HTTP 스레드의 개수를 감소시키며 이와 같은 동작을 콘텐츠의 모든 세그먼트가 수신이 완료될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 서비스의 시점변경 지연을 줄이기 위한 다중 HTTP 스레드 기반의 비디오 전송 방법.
5. The method of claim 4,
When the multi-view video service is started, the multi-view video streaming client obtains the URL address of the segment through the manifest file, requests the first segment to the multi-view video streaming server, sets the number of HTTP threads to 1, To prevent bandwidth contention between threads in an HTTP Connection
Figure 112016039218138-pat00014
If the understanding segment downloading is completed by 1/2 or more in [Equation 1]
Figure 112016039218138-pat00015
Equation (2) shows that the number of HTTP threads does not exceed the maximum number of threads threshold, and to prevent buffer overflow
Figure 112016039218138-pat00016
The number of HTTP threads is increased and the next segment is received when the current buffer occupancy rate and the time in consideration of the reproducible period of the segment being downloaded do not exceed the maximum buffer occupancy rate threshold by Equation (3)
In Equation (1)
Figure 112016039218138-pat00017
The size of the segment portion that has been downloaded,
Figure 112016039218138-pat00018
Is the size of one segment, and in Equation 2
Figure 112016039218138-pat00019
The number of HTTP threads downloading the segment,
Figure 112016039218138-pat00020
Represents the maximum threshold value of the number of HTTP threads, and in Equation 3
Figure 112016039218138-pat00021
The client's buffer occupancy,
Figure 112016039218138-pat00022
Is the time at which one segment is playable, and
Figure 112016039218138-pat00023
If Equation (1), Equation (2), and Equation (3) are not satisfied, the next segment is received using the existing HTTP thread, and when the segment reception is completed, the number of HTTP threads And repeating this operation until all the segments of the content have been received. A method of transmitting multiple video streams based on multiple HTTP threads to reduce the view change delay of a multi-view video service.
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