KR101964419B1 - 방송 시스템에서의 멀티미디어 프레임 전송장치 및 방법 - Google Patents

방송 시스템에서의 멀티미디어 프레임 전송장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷 프로토콜을 기반으로 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 이종 네트워크를 통해 멀티미디어 프레임을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 멀티미디어 프레임을 구분하는 프레임 식별자, 네트워크 계층에서의 연결 서비스 품질 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위해 요구되는 정보에 의해 헤더 정보를 구성한다. 그리고 상기 구성한 헤더 정보와 멀티미디어 데이터를 결합하여 멀티미디어 프레임을 구성한다.
이를 위해, 헤더 정보와 멀티미디어 데이터를 포함하는 프레임을 생성하고, 상기 생성한 프레임을 가입자 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 생성한 프레임이 서비스 품질을 지원하면, 상기 헤더 정보는 타입 정보, 지연 정도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 타입 정보는 비트 레이트가 일정한지 여부를 지시하고, 상기 지연 정도에 관한 정보는 상기 멀티미디어 데이터의 지연 정도를 나타낼 수 있다.

Description

방송 시스템에서의 멀티미디어 프레임 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING MULTIMEDIA FRAME IN BROADCAST SYSTEM}

본 발명은 방송 시스템에서의 멀티미디어 프레임 전송장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 인터넷 프로토콜을 기반으로 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 이종 네트워크를 통해 멀티미디어 프레임을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

MPEG-2 TS (Moving Picture Experts Group-2 Transport Stream)는 방송 네트워크에서 멀티미디어 컨텐츠의 전송을 위해 사용된다. 상기 MPEG-2 TS는 오류가 있는 전송 환경에서 복수의 방송 프로그램 (부호화된 다수의 비디오 비트 열)이 다중화된 비트 열을 전송하기 위한 대표적인 전송 기술로 사용되고 있다. 일 예로 상기 MPEG-2 TS는 멀티미디어 시대의 디지털 TV 방송 등에서의 사용이 적합하였다.

도 1은 관련 기술로 MPEG-2 TS를 지원하기 위한 계층 구조를 보이고 있다.

도 1을 참조하면, MPEG-2 TS를 지원하기 위한 계층은 미디어 코딩 계층 (MEDIA CODING LAYER)(110), 동기 계층 (SYNC LAYER)(120), 배송 계층 (DELIVERY LAYER)(130), 네트워크 계층 (NETWORK LAYER)(140), 데이터 링크 계층 (DATA LINK LAYER)(150) 및 물리 계층 (PHYSICAL LAYER)(160)으로 구성된다.

상기 미디어 코딩 계층 (MEDIA CODING LAYER)(110)와 상기 동기 계층 (SYNC LAYER)(120)은 미디어 데이터를 기록 또는 송신의 기본 단위로 사용하기에 용이한 포맷으로 구성한다. 상기 배송 계층 (DELIVERY LAYER)(130), 상기 네트워크 계층 (NETWORK LAYER)(140), 상기 데이터 링크 계층 (DATA LINK LAYER)(150) 및 물리 계층 (PHYSICAL LAYER)(160)은 상기 동기 계층 (SYNC LAYER)(120)에 의해 구성된 포맷의 데이터 블록 (일 예로 ‘AU’)을 별도의 기록 매체에 기록하거나 전송을 위한 멀티미디어 프레임을 구성한다. 상기 구성된 멀티미디어 프레임은 소정의 네트워크를 통해 가입자 단말 등으로 전송한다.

이를 위해 상기 동기 계층 (SYNC LAYER)(120)은 분할 블록 (FRAGMENT BLOCK)(122)과 접근 유닛 (ACCESS UNIT)(124)을 포함한다. 상기 배송 계층 (DELIVERY LAYER)(130)은 MPEG-2 TS/MP4 (132), RTP/HTTP (134) 및 UDP/TCP (136)를 포함한다.

하지만 상기 MPEG-2 TS는 멀티미디어 서비스를 지원함에 있어 몇 가지의 한계점을 가진다. 상기 MPEG-2 TS는 단 방향 통신, 고정된 프레임 크기로 인한 전송의 비효율성, 오디오/비디오에 특화되어 있는 전송 프로토콜 및 인터넷 프로토콜 (IP: Internet Protocol)을 사용하여 전송할 시에 불필요한 오버헤드 발생 등이 한계점이라 할 수 있다.

따라서 MMT (MPEG MEDIA Transport) 표준은 MPEG에서 MPEG 기술을 기반으로 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 멀티미디어 전송 기술로 새로이 제안되었다. 상기 MMT 표준은 MPEG-2TS의 한계점을 극복하기 위해 MPEG에 의해 제안되었다.

예컨대 상기 MMT 표준은 이종 네트워크를 통해 복합 컨텐츠를 효율적으로 전송하기 위해 적용될 수 있다. 상기 복합 컨텐츠는 비디오(Video)/오디오(Audio)/어플리케이션(Application) 등에 의한 멀티미디어 요소를 가지는 컨텐츠의 집합을 의미한다. 상기 이종 네트워크는 방송 네트워크와 통신 네트워크 등이 혼재하는 네트워크를 의미한다.

상기 MMT 표준은 멀티미디어 서비스를 위한 전송 네트워크에서의 기본 기술이 되고 있는 IP에 친화적인 전송 기술을 정의하는 것을 목적으로 하고 있다.

따라서 상기 MMT 표준은 대표적으로 IP를 기반으로 변화하는 멀티미디어 서비스 환경에서 효율적인 MPEG 전송 기술을 제공하기 위한 것으로서, 지속적인 연구와 함께 표준화가 진행되고 있다. 상기 MMT 표준에서는 혼합 (hybrid) 네트워크와 혼합 콘텐츠(Hybrid content)를 제공하고자 하는 근래의 멀티미디어 서비스 환경에서 효율적인 MPEG 전송 기술을 제공하기 위한 방안을 마련하여야 한다.

본 발명의 측면들은 앞에서 언급한 문제들 및/또는 불편들 (disadvantages) 및 아래에서의 유리한 개시를 최소한 대비하기 위해 적어도 하나를 언급할 것이다. 그런 이유로 본 발명의 하나의 측면에서 인터넷 프로토콜을 기반으로 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 이종 네트워크를 통해 전송이 가능한 멀티미디어 프레임을 구성하는 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 측면에서는 MMT 기술을 기반으로 혼합 컨텐츠 또는 혼합 서비스를 위해 멀티미디어 데이터를 기반으로 멀티미디어 프레임을 구성하는 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 측면에서는 MMT 기술을 기반으로 혼합 컨텐츠 또는 혼합 서비스에 따른 접속 유닛 (AU: Access Unit)의 전송을 위해 멀티미디어 프레임을 구성하고, 이를 전송하는 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 측면에서는 인터넷 프로토콜을 기반으로 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 헤더 정보가 프레임 식별자, 네트워크 계층에서의 연결 서비스 품질 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위해 사용되는 정보를 포함하도록 이종 네트워크를 통해 전송할 멀티미디어 프레임을 구성하는 방법을 제안한다.

본 발명의 일 측면에 따른 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 멀티미디어 프레임을 구성하는 방법을 제공한다. 상기 멀티미디어 프레임을 구성하는 방법은, 멀티미디어 프레임을 확인하는 프레임 식별자, 네트워크 계층들 간 연결 서비스 품질에 관한 정보 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위한 정보를 포함하는 헤더 정보를 생성하는 과정과, 상기 헤더 정보와 멀티미디어 데이터를 결합하여 상기 멀티미디어 프레임을 구성하는 과정을 포함하고,

여기서, 상기 네트워크 계층간의 접속 서비스 품질에 관한 정보는, 미디어 액세스 유닛의 타입 정보와 미디어 액세스 요약 정보를 포함하고, 상기 미디어 액세스 유닛의 타입 정보는, 비트 레이트, 지연정도, 성능 수준, 다른 멀티미디어 프레임과의 관계에 관한 정보를 포함하며, 상기 미디어 액세스 요약 정보는, 종단간 최대지연 시간 및 액세스 유닛 손실율을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 멀티미디어 서비스를 지원하는 방송 시스템에서 멀티미디어 프레임을 구성하는 장치를 제공한다. 상기 멀티미디어 프레임을 구성하는 장치는, 혼합 컨텐트 또는 혼합 서비스에 따른 멀티미디어 데이터를 생성하는 멀티미디어 데이터 생성부와, 상기 멀티미디어 프레임을 확인하는 프레임 식별자, 네트워크 계층들 간 연결 서비스 품질에 관한 정보 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위한 정보를 포함하는 헤더 정보를 생성하고, 상기 헤더 정보와 상기 멀티미디어 데이터를 결합하여 상기 멀티미디어 프레임을 구성하는 멀티미디어 프레임 구성부를 포함하며,

여기서, 상기 네트워크 계층간의 접속 서비스 품질에 관한 정보는, 미디어 액세스 유닛의 타입 정보와 미디어 액세스 요약 정보를 포함하고, 상기 미디어 액세스 유닛의 타입 정보는, 비트 레이트, 지연정도, 성능 수준, 다른 멀티미디어 프레임과의 관계에 관한 정보를 포함하며, 상기 미디어 액세스 요약 정보는, 종단간 최대지연 시간 및 액세스 유닛 손실률을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 제공한다. 상기 단말은 멀티미디어 프레임을 전송하고, 수신하기 위한 통신부와, 혼합 컨텐츠 또는 혼합 서비스에 따라 멀티미디어 데이터를 생성하는 멀티미디어 생성부와, 헤더 정보를 생성하고, 상기 헤더 정보와 상기 멀티미디어 데이터의 적어도 일부를 기반으로 상기 멀티미디어 프레임을 생성하는 멀티미디어 프레임 구성부를 포함하며,

여기서 상기 헤더 정보는 상기 멀티미디어 프레임을 확인하는 프레임 식별자, 네트워크 계층들 간 연결 서비스 품질과 종단 간 네트워크 성능을 확인하기 위한 서비스 품질 (QoS) 정보를 포함하고, 상기 헤더 정보는 미디어 액세스 유닛(MAU)요약 정보를 더욱 포함하고, 상기 MAU 요약 정보는, 상기 멀티미디어 프레임의 전송을 위한 최대 종단간의 지연 시간과, 액세스 유닛 손실률을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 방송 시스템에서 프레임을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 프레임을 전송하는 방법은, 헤더와 멀티미디어 데이터를 포함하는 페이로드로 구성된 프레임을 생성하는 과정과, 상기 생성한 프레임을 단말로 전송하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 생성한 프레임이 서비스 품질을 지원하는 경우, 상기 헤더는 타입 정보와 지연 정도 정보를 포함하고, 상기 타입 정보는 비트 레이트가 고정인지 가변인지를 지시하고, 상기 지연 정도 정보는 멀티미디어 데이터의 지연 정보를 지시함을 특징한다.

본 발명의 실시 예에서는 이종 네트워크를 통해 혼합 서비스 또는 컨텐츠를 제공함으로써, 멀티미디어 환경에서 효율적인 MPEG 전송을 지원할 수 있는 효과를 가진다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

다른 측면에서의 효과 및 본 발명의 현저한 특징은 부가된 도면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 개시와 함께 상세한 설명으로부터 당업자에 의해 명백해질 것이다.

도 1은 관련 기술에 따른 Moving Picture Experts Group-2 Transport Stream (MPEG-2 TS)를 지원하기 위한 계층 구조를 보이고 있는 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 표준을 기반으로 하는 방송 시스템에 의한 MPEG Media Transport (MMT) 서비스를 개념적으로 보이고 있는 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 시스템에서 이종 네트워크를 통해 멀티-서비스/컨텐츠에 따른 멀티미디어 프레임을 전송하기 위한 계층 구조를 보이고 있는 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 시스템에서 멀티미디어 프레임을 구성하고, 이를 전송하기 위한 제어 흐름을 보이고 있는 도면.

하기의 첨부된 도면을 참조한 설명은 청구항들과 그 것의 등가물에 의해 정의된 본 발명의 실시 예들에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공될 것이다. 그 것은 이해를 돕기 위해 다양한 특정 세부 사항을 포함하나, 이것은 단지 예시적인 것으로 간주할 수 있을 것이다. 따라서 당업자는 여기세 설명된 실시 예에 대한 변화와 변경은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 이루어질 수 있을 것이다. 또한 이미 잘 알려진 기능과 구조에 대한 설명은 명확하고 간결함을 위해 생략될 수도 있다.

하기의 설명 및 청구항들에서 사용된 용어들과 단어들은 사전적인 의미에 국한되지 않고, 그저 발명자에 의해 발명이 명확하고 일관될 수 있도록 사용될 것이다. 따라서 하기에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명은 첨부된 청구항들과 이에 대한 등가물에 의해 정의되는 발명을 한정하기 위함이 아니라 오직 실 예를 보이기 위한 목적으로 제공됨이 명백할 것이다.

단수의 유형 "하나의 (a, an)" 및 "상기 (the)"는 문맥 상에서 명백하게 구분하여 지정되지 않더라도 복수의 지시 대상을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 예를 들어, "하나의 구성 요소면"의 참조는 하나 또는 그 이상의 표면을 지칭함을 포함한다.

*후술될 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 Motion Picture Experts Group (MPEG) Media Transport (MMT) 표준에서 정의하고 있는 계층 구조에 대해 살펴볼 것이다. 또한 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 멀티미디어 프레임의 구성을 제안하고 있음에 따라, 상기 MMT 표준에서 정의하고 있는 계층 구조에서 멀티미디어 프레임을 생성하기 위한 계층과 관련하여 구체적으로 설명할 것이다. 상기 멀티미디어 프레임은 MMT 서비스를 위한 전송 프레임(Transport Frame)으로써, MMT 접속 유닛(MMT Access Unit)의 패킷을 의미한다. 상기 멀티미디어 프레임은 요구 전송 정보(required transport information)와 관련된 서비스 정보의 품질을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 멀티미디어 프레임을 구성하기 위한 헤더 정보의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 그 이유는 멀티미디어 프레임의 페이로드는 상위 계층에서 소정 크기 단위로 제공되는 멀티미디어 데이터를 분할하거나 결합하여 원하는 크기의 멀티미디어 데이터를 구성하는 것에 의해 대신할 수 있기 때문이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 표준을 기반으로 하는 방송 시스템 (이하 ‘MMT 시스템’이라 칭함)에 의한 MMT 서비스를 개념적으로 보이고 있다.

도 2를 참조하면, MMT 서비스를 위한 컨텐츠는 UHD, Video On Demand (VOD), 라이브 스트리밍 (Live Streaming), 파일들 (Files), 위젯들 (Widgets), 전자 책들 (E-books), 메타데이터 (metadata) 등을 포함할 수 있다. 하지만 그 외에 전기적 신호로 표현 가능한 어떠한 컨텐츠라도 그 대상될 수 있다.

상기 다양한 컨텐츠 각각에 따른 멀티미디어 데이터는 MMT 캡슐화기 (MMT encapsulator)에 의해 소정의 포맷에 의해 캡슐화된 후, 멀티미디어 프레임을 구성하여 이종 네트워크를 통해 가입자 단말로 혼합 배송 (Hybrid delivery)된다. 상기 이종 네트워크는 방송 네트워크와 IP 네트워크 등이 혼재된 전송 환경의 네트워크를 의미한다.

상기 이종 네트워크를 통해 혼합 배송 폼으로 전송된 멀티미디어 프레임을 수신하는 가입자 단말은 상기 멀티미디어 프레임으로부터 원하는 컨텐츠에 상응한 멀티미디어 데이터를 추출하고, 상기 추출한 멀티미디어 데이터를 기반으로 비디오/오디오/어플리케이션 등을 사용자에게 제공한다. 특정 컨텐츠를 위해 제공되는 비디오/오디오/어플리케이션 등에 대응한 멀티미디어 데이터 각각을 ‘MMT 어젯 (MMT asset)’이라 정의하고 있다. 상기 가입자 단말은 멀티미디어 서비스의 지원이 가능한 대부분의 단말을 포함할 수 있다. 상기 가입자 단말의 대표적인 예로 IP TV, 스마트 폰 등이 될 수 있다. 따라서 상기 MMT 서비스에 의해 달성할 수 있는 목적은 높은 품질의 컨텐츠 제공 (High Quality Content Delivery), 혼합 컨텐츠 제공 (Hybrid Contents Support), 혼합 네트워크 제공 (Hybrid Network Support) 등이 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 시스템에서 멀티-서비스/컨텐츠에 따른 멀티미디어 프레임을 이종 네트워크를 통해 전송하기 위한 계층 구조를 보이고 있다.

도 3을 참조하면, 7개의 계층 (Seven Layer)은 구성된 멀티미디어 프레임을 전송하기 위해 요구된다. 상기 7개의 계층은 미디어 코딩 계층 (MEDIA CODING LAYER)(310), 캡슐화 계층 (ENCAPSULATION LAYER, 이하 ‘Layer E’라 칭함)(320), 배송 계층 (DELIVERY LAYER, 이하 ‘Layer D’ 또는 ‘Layer T’라 칭함)(330, 390), 네트워크 계층 (NETWORK LAYER)(340), 데이터 링크 계층 (DATA LINK LAYER)(350), 물리 계층 (PHYSICAL LAYER)(360) 및 제어 계층 (CONTROL LAYER, 이하 ‘Layer C’라 칭함)(370, 380)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 멀티-컨텐트 또는 멀티-서비스에 따른 멀티미디어 데이터는 미디어 코딩 계층 (MEDIA CODING LAYER)(310), Layer E(320)에 의해 생성된다. 상기 두 개의 계층은 ”멀티미디어 데이터 생성부”의 구성으로 간주할 수 있다.

상기 멀티미디어 프레임은 Layer D(330)에 의해 구성된다. 상기 Layer D(330)는 ”멀티미디어 프레임 구성부”의 요소로 간주할 수 있다. 상기 멀티미디어 프레임 구성부에 포함된 Layer D(330)는 프레임 식별자, 네트워크 계층들 간 연결 서비스 품질 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위해 요구되는 정보가 들어 있는 헤더 정보를 포함하고, 상기 헤더 정보와 멀티미디어 데이터를 결합하여 멀티미디어 프레임을 구성한다.

상기 7개의 계층 중 세 개의 계층에 상응한 기술 영역들 (area)은 MMT 표준을 위해 중요하다. 상기 세 개의 기술 영역은 Layer E(320), Layer D(330, 390), Layer C(370, 380) 각각에 상응한 기술 영역이다. 상기 Layer E(320)는 복합 컨텐츠의 생성을 담당하고, 상기 Layer D(330, 390)는 이종 네트워크를 통한 상기 생성 컨텐츠의 효율적인 전송을 담당하며, 상기 Layer C(370, 380)는 상기 복합 컨텐츠의 소비 관리 및 전송 관리를 위한 전반적인 제어를 담당한다.

상기 Layer E(320)는 MMT E.3 계층(322), MMT E.2 계층(324) 및 MMT E.1 계층(326)으로 구성된다. 상기 MMT E.3 계층(322)은 미디어 코딩 계층(310)으로부터 제공되는 코딩된 멀티미디어 데이터를 입력으로 하여 MMT 서비스를 위한 가장 기본 단위인 데이터 조각 (fragment)를 생성한다. 상기 MMT E.2 계층(324)은 상기 MMT E.3 계층(322)에 의해 생성된 데이터 조각을 기반으로 MMT 서비스를 위한 접근 유닛 (AU: Access Unit)을 생성한다. 상기 MMT E.1 계층(326)은 상기 MMT E.2 계층(324)에 의해 제공되는 AU들을 결합, 분할 등을 통해 복합 컨텐츠의 생성 및 저장과 전송을 위한 포맷을 생성한다.

상기 Layer D(330, 390)는 MMT D.1 계층(332), MMT D.2 계층(334), MMT D3 계층(390)으로 구성된다. 상기 MMT D.1 계층(332)은 어플리케이션 프로토콜 (AP: Application Protocol)에 상응하며, Real-time Transfer Protocol (RTP) 혹은 HyperText Transfer Protocol (HTTP)와 유사한 역할을 수행한다. 상기 MMT D.2 계층(334)은 네트워크 계층 프로토콜에 상응하며, User Datagram Protocol (UDP) 혹은 Transmission Control Protocol (TCP)와 유사한 역할을 수행한다. 상기 MMT D3 계층(390)는 상기 Layer E(320)을 구성하는 각 계층과 상기 Layer D(330)을 구성하는 각 계층 상호 간의 최적화를 위한 동작을 수행한다.

상기 Layer C(370, 380)는 MMT C.1(370)과 MMT C.2(380)로 구성된다. 상기 MMT C.1(370)은 복합 컨텐츠의 생성 및 소비에 관계된 정보를 제공하고, 상기 MMT C.2(380)는 복합 컨텐츠의 전송에 관련된 정보를 제공한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MMT 시스템에서 멀티미디어 프레임을 구성하고, 이를 전송하기 위한 제어 흐름을 보이고 있다. 도 4에서는 도 3에서 살펴본 계층들 중 Layer D(330)를 구성하는 MMT D.2(334)에 의해 수행되는 동작을 정의하고 있다.

도 4를 참조하면, MMT D.2(334)는 410단계에서 MMT D.1 계층(332)으로부터 제공되는 멀티미디어 데이터를 입력으로 한다. 상기 MMT D.1 계층(332)으로부터는 혼합 서비스 또는 혼합 컨텐츠를 제공하기에 충분한 멀티미디어 데이터 및 각 멀티미디어 데이터 별로의 MMT 어젯 (asset)이 제공되어야 함은 물론이다.

상기 MMT D.2 계층(334)은 412단계에서 멀티미디어 프레임을 구성하기 위한 헤더 정보를 구성한다. 상기 헤더 정보는 멀티미디어 프레임을 구분하는 프레임 식별자, 네트워크 계층에서의 연결 서비스 품질 및 종단 간 네트워크 성능을 측정하기 위해 요구되는 정보 등을 적어도 포함한다. 상기 헤더 정보 구성을 위한 구체적인 설명은 뒤에서 제공될 것이다.

상기 MMT D.2 계층(334)은 414단계에서 복합 멀티미디어 서비스를 위한 멀티미디어 프레임을 구성한다. 상기 410단계에서 입력 받은 멀티미디어 데이터와 상기 412단계에서 구성한 헤더 정보를 결합하여 멀티미디어 프레임을 구성한다.

상기 멀티미디어 프레임을 구성한 후 상기 MMT D.2 계층(334)은 416단계에서 상기 구성한 멀티미디어 프레임을 이종 네트워크를 통해 가입자 단말로 전송한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에서 제안하는 MMT 서비스에 따른 멀티미디어 프레임의 전송을 담당하는 Layer T2에 의해 멀티미디어 프레임 (T Frame)을 구성하는 방법은 뒤에서 제공될 것이다. 상기 멀티미디어 프레임 (T Frame)의 구성을 위해서는 헤더 영역에 기록할 헤더 정보와 페이로드 영역에 기록할 멀티미디어 데이터에 대해 정의되어야 할 것이다. 또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 멀티미디어 프레임 (T-Frame)에 대한 서비스 품질 (Quality of Service; 이하 ‘QoS’라 함)를 보장할 수 있도록 하여야 한다.

추가로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 구성된 멀티미디어 프레임 (T-Frame)에 대한 흐름 제어(flow control)를 수행할 수 있는 방안도 마련되어야 할 것이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 흐름 제어 및 QoS 레벨에 의해 IP 프로토콜이 제공하는 기능을 대체할 수 있어야 할 것이다.

마지막으로 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 AU를 전송하기 위해, Layer T2가 다른 계층들과 정보를 교환하기 위한 절차와 이로 인해 교환되는 정보의 내용 및 전달 방법에 대해서도 정의되어야 할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티미디어 프레임 (T-Frame)의 헤더 영역에 기록할 헤더 정보에 대해 정의하면 다음과 같다.

하기 <표 1>은 멀티미디어 프레임의 구조를 보이고 있다.

Frame Header Payload

상기 <표 1>에서 보이고 있는 바와 같이 멀티미디어 프레임은 프레임 헤더 (Frame Header) 영역과 페이로드 (Payload) 영역으로 구성된다. 상기 프레임 헤더 영역에는 멀티미디어 프레임에 의해 전송되는 복합 서비스/컨텐츠에 따른 멀티미디어 데이터를 수신하기 위해 필요한 제어 정보에 상응한 헤더 정보가 기록된다. 상기 페이로드 영역에는 복합 서비스/컨텐츠에 따른 멀티미디어 데이터가 기록된다.하기 <표 2>는 멀티미디어 프레임을 구성하는 프레임 헤더 영역에 기록되는 헤더 정보에 대한 일 예를 보이고 있다.

bits 0-15 16-31 0 Frame ID Length 32 Flow_Label MAU_Abtraction_Information

상기 <표 2>는 헤더 정보가 64 비트로 구성된 예를 보이고 있다. 상기 헤더 정보에서 프레임 식별자 (Frame ID)는 최초 16 비트 (0-15 번째 비트)에 의해 표시된다. 상기 멀티미디어 프레임에 기록된 멀티미디어 데이터에 의해 획득 또는 조립될 데이터그램(datagram)의 길이 (Length)는 두 번째 16 비트 (16-31번째 비트)에 의해 표시된다. 플로우 레벨 (Flow_Label)은 세 번째 16 비트 (32-47번째 비트)에 의해 표시되고, 미디어 접근 유닛 요약 정보 (MAU (Media Access Unit)_Abtraction_Information)는 네 번째 16 비트 (48-63번째 비트)에 의해 표시된다.상기 프레임 식별자 (Frame ID)는 해당 멀티미디어 프레임 (T-frame)을 구별하기 위한 식별 정보이다. 예컨대 상기 프레임 식별자 (Frame ID)는 송신측에서 멀티미디어 데이터를 분할(fragments)하여 복수의 멀티미디어 프레임을 통해 전송하는 경우, 수신측에서 상기 복수의 멀티미디어 프레임을 통해 수신한 복수의 멀티미디어 데이터를 조립(assembling)하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

따라서 상기 프레임 식별자 (Frame ID)의 일 예로 전송되는 멀티미디어 프레임의 순서에 대응한 인덱스가 사용될 수 있다. 때로, 상기 프레임 식별자 (Frame ID)는 전송되는 멀티미디어 프레임 혹은 어젯 (Asset)의 식별자에 대응한 인덱스로 사용된다.

상기 길이(Length)는 바이트 단위로 측정된 데이터그램의 길이를 나타낸다. 상기 데이터그램은 하나 또는 복수의 멀티미디어 프레임을 통해 전송되는 멀티미디어 데이터에 의해 획득되는 데이터 패킷을 의미한다.

예컨대 하나의 데이터그램은 하나의 멀티미디어 프레임의 페이로드에 의해 전송된다. 그렇지 않으면, 하나의 데이터그램이 복수의 멀티미디어 데이터 블록으로 분할되고, 상기 분할된 멀티미디어 데이터 블록이 서로 다른 멀티미디어 프레임의 페이로드에 의해 전송될 수 있다.

따라서 수신측에서는 수신한 멀티미디어 프레임의 헤더 정보로 기록된 길이(Length)에 의해 상기 수신한 멀티미디어 프레임의 페이로드에 기록된 멀티미디어 데이터의 길이를 확인함으로써, 데이터그램이 분할되었는지를 알 수 있다. 예컨대 헤더 정보에 기록된 길이(Length)와 페이로드에 기록된 멀티미디어 데이터의 길이가 동일할 경우, 수신측은 상기 페이로드에 기록된 멀티미디어 데이터를 데이터그램으로 간주한다. 그렇지 않고 헤더 정보에 기록된 길이(Length)와 페이로드에 기록된 멀티미디어 데이터의 길이가 동일하지 않을 경우, 수신측은 상기 수신한 멀티미디어 데이터를 이전 또는 다음에 수신한 멀티미디어 프레임의 페이로드에 기록된 멀티미디어 데이터와 조립하여 상기 헤더 정보에 기록된 길이의 데이터그램을 획득한다.

하나의 멀티미디어 프레임의 페이로드 내에 복수의 데이터그램이 포함될 수도 있다. 이 경우 하나의 페이로드에 기록된 복수의 서비스 또는 컨텐츠 각각에 상응한 멀티미디어 데이터를 분리하고, 헤더 정보에 기록된 길이를 고려하여 상기 분리한 멀티미디어 데이터만으로 독립적인 데이터그램을 획득하거나 이전 또는 이후에 수신할 멀티미디어 데이터와의 조립에 의해 데이터그램을 획득할 수도 있다.

상기 플로우 레벨(Flow_Label)은 각각의 플로우에 있어서 요구되는 특정한 QoS를 식별한다. 예컨대 상기 플로우 레벨(Flow_Label)은 MAU의 식별하기 위한 필드로 사용될 수 있다.

상기 플로우 레벨(Flow_Label)을 MAU를 식별하기 위한 필드로 사용할 경우에 상기 플로우 레벨(Flow_Label)을 표현하는 8 비트는 하기 <표 3> 내지 <표 7>과 같이 정의할 수 있다.

하기 <표 3>에서는 최초 3 비트 (1-3번째 비트)에 의해 표현할 수 있는 비트 레이트(Bit rate)를 정의한다. 하기 <표 4>에서는 다음 1 비트 (4번째 비트)에 의해 표현할 수 있는 지연 정도(Delay)를 정의한다. 하기 <표 5>에서는 그 다음 1 비트 (5번째 비트)에 의해 표현할 수 있는 처리량(Throughput)을 정의한다. 하기 <표 6>에서는 그 다음 1 비트 (6번째 비트)에 의해 표현할 수 있는 동기(Synchronization), 즉 다른 멀티미디어 프레임과의 관계를 정의하고 있다. 하기 <표 7>에서는 마지막 2 비트 (7-8번째 비트)가 예비적 비트로 사용될 수 있음을 정의하고 있다.

Bits 0-2 Bit rate 111 Constant Bit Rate(CBR) 110 Real-Time Variable Bit Rate(RT-VBR) 101 Non-Real-Time Variable Bit Rate(NRT-VBR) 100 Available Bit Rate(ABR) 011 Unspecified Bit Rate(UBR) 010 Reserved 001 Reserved 000 Reserved

bit 3 Delay 0 Normal delay 1 Low delay

Bit 4 Throughput 0 Normal throughput 1 High throughput

Bit 5 Synchronization 0 no relationship 1 relationship with another T-frame

bits 6-7 Reserved for future use

상기 MAU 요약 정보 (MAU_Abstraction_Information)는 서비스 클래스(service class)의 유연(flexible)하고 효율적인 메커니즘에 접근하기 위한 요약 정보를 제공한다. 예컨대 상기 MAU 요약 정보 (MAU_Abstraction_Information)에 의해 정의되는 파라미터들의 세트는 네트워크 내에서 연결이 구성되었을 때 협상된다. 이러한 파라미터들은 네트워크 계층에서 연결의 QoS와 종단간(end-to-end) 네트워크 성능을 측정하는데 이용된다. 따라서 네트워크에서는 MAU 요약 정보 (MAU_Abtraction_Information)에 의해 정의된 파라미터들의 특정 값을 만족함으로써, 협상에 의한 QoS를 보장할 수 있어야 한다.예컨대 상기 MAU 요약 정보 (MAU_Abtraction_Information)에 의해 정의되는 파라미터는 Delay(range), AU loss rate(%) 등을 포함한다. 여기서 상기 Delay(range)는 멀티미디어 프레임의 전송을 위한 종단간 최대 지연 시간을 나타내며, 상기 AU loss rate(%)는 접속 유닛 손실 율(AULR: Access Unit Loss Ratio)을 나타낸다. AU의 백분율은 초당 AU의 손실 허용을 나타낸다.

일 예로 상기 MAU 요약 정보 (MAU_Abtraction_Information)로 5 비트가 사용될 시에 최초 3 비트 (1-3번째 비트)에 의해 Delay(range)을 정의하고, 그 다음 2 비트 (4-5번째 비트)에 의해 AU loss rate(%)을 정의한다.

하기 <표 8>에서는 앞에서 정의된 종단간 최대 지연 시간인 Delay(range)를 정의하고 있다.

Bit 0-2 Delay 111 500ms 110 1sec 101 5sec 100 10sec 011 unlimited 010 001 000

하기 <표 9>에서는 앞에서 정의된 AULR을 나타내는 AU loss rate(%)를 정의하고 있다.

Bit 3-4 AULR 111 0% 110 10% 101 20% 100 30% 011 50% 010 not specified 001 000

앞에서는 멀티미디어 프레임의 구조와 상기 멀티미디어 프레임을 구성하는 헤더 영역에 기록된 헤더 정보 각각에 대한 정의 및 구성 예에 대해 살펴보았다.이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 위해 응용프로그램 인터페이스 (API: Application Program Interface) 또는 Type-Length-Value (TLV)를 기반으로 MMT D.2 계층이 MMT D.1 계층 또는 MMT C.2 계층과의 통신에 대해 살펴보도록 한다.

먼저 MMT D.1 계층과의 통신에 대해 설명하면, MMT D.1 계층은 멀티미디어 데이터를 사전에 약속된 단위, 즉 AU를 MMT D.2 계층으로 제공한다. 상기 MMT D.1 계층은 상기 MMT D.2 계층에 의한 멀티미디어 프레임의 구성 시의 설정 및 상기 멀티미디어 프레임의 전송 시에 QoS를 보장하기 위한 AU의 특성을 상기 MMT D.2 계층에게 제공한다.

MMT C.2 계층은 멀티미디어 프레임을 구성하고, 이를 전송하기 위해 필요한 제어 정보를 상기 MMT D.2 계층에게 제공하기 위한 통신을 수행한다. 예컨대 상기 MMT C.2 계층은 상기 MMT D.2 계층과의 통신을 통해 세션 관리 정보 (SMI: Session Management Information), 세션 감시 정보 (SMI: Session Monitoring Information) 및 에러 제어 정보 (ECI: Error Control Information)를 상기 MMT D.2 계층으로 제공한다.

MMT D.2 계층은 세션 제어(session control)를 관리하기 위해 MMT C.2 계층으로부터 세션 관리 정보를 제공 받는다. 이때 상기 세션 관리 정보는 적응적 배송 (Adaptive Delivery), 교환 배송 경로 (Change Delivery Path)를 포함한다. 예를 들어 상기 MMT D.2 계층은 상기 MMT C.2 계층에 의해 제공된 세션 관리 정보를 기반으로 비트 레이트(bit rate), 지연 시간 및 손실 율 등의 속성에 관련된 전송(transport)을 관리한다. 상기 MMT D.2 계층은 앞에서 살펴본 바와 같은 관리를 지원하기 위해 세션 관리 정보를 상기 MMT C.2 계층과 교환한다. 서버는 재협상(re-negotiate) 세션 구성 또는 서버로 전송되는 클라이언트 요청 세션 수정 메시지를 기반으로 클라이언트로의 전송 경로를 수정할 수도 있다.

MMT D.2 계층은 세션에 대한 감시를 위해 세션 감시 정보 (Session monitoring (feedback))를 MMT C.2 계층으로부터 제공 받는다. 상기 MMT D.2 계층은 플로우_레이블(Flow_Label)과 MAU 요약 정보를 통해 세션 모니터링을 위한 정보를 제공할 수 있다. 일 예로 지연 시간과 손실 율에 관한 정보는 모니터링을 위한 파라미터로서 이용될 수 있다.

MMT C.2 계층은 순방향 오류 정정(Forward Error Correction; FEC) 또는 재전송과 같은 오류 제어를 할 것을 MMT D.2 계층에게 요청할 수 있다. 상기 MMT D.2 계층은 상기 MMT C.2 계층으로부터 오류 정정 또는 오류 제어가 요청될 시에 오류 정정 또는 오류 제어를 지원할 수 있도록 멀티미디어 프레임을 구성할 수 있다.

한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.

Claims (4)

  1. 방송 시스템에서 프레임을 전송하는 방법에 있어서,
    헤더 정보와 멀티미디어 데이터를 포함하는 프레임을 생성하는 과정과,
    상기 생성한 프레임을 가입자 단말로 전송하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 생성한 프레임이 서비스 품질을 지원하면, 상기 헤더 정보는 타입 정보, 지연 정도에 관한 정보를 포함하고,
    상기 타입 정보는 비트 레이트가 일정한지 여부를 지시하고, 상기 지연 정도에 관한 정보는 상기 멀티미디어 데이터의 지연 정도를 나타냄을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 헤더 정보는 각 플로우를 위해 요구되는 서비스 품질을 지시하는 플로우 레벨을 더 포함함을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 헤더 정보는 상기 멀티미디어 데이터의 분할 또는 결합에 관한 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
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