KR20000044737A - 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VOD 시스템에서 고속 재생 모드를 수행하기 위한 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, VOD 시스템의 일반 재생 모드 실행중에 고속 재생 키 신호가 입력되면, 상기 고속 모드 실행을 위한 고속 재생 요구 신호를 생성하여 상기 서버로 전송하는 단계와, 상기 전송된 고속 재생 요구 신호에 응답하여 상기 정상 재생 모드시의 전체 I, B, P 프레임중 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하는 기설정된 I, B, P 프레임만을 추출하는 단계와, 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하여 추출된 각 I, B, P 프레임만으로 구성된 데이터 스트림을 부호화하여 전송하는 단계 및 상기 전송된 데이터 스트림을 복원하여 디스플레이하므로써 고속 재생 모드를 수행하는 단계를 포함하므로서, 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 저장하기 위한 서버측의 저장 영역을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법
본 발명은 주문형 비디오(video on demand 이하, VOD라 함) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 VOD 시스템의 고속 재생 모드(Fast Forward Mode) 수행을 제어하는 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이 주문형 비디오는 MOD(Movies On Demand), 뉴스의 제목이나 분야별로 정보를 즉각적으로 얻을 수 있고 뉴스의 요약 또는 헤드라인 등의 서비스를 제공받을 수 있는 NOD(News On Demand), 사용자가 소망하는 상품을 구매할 수 있도록 영상 카탈로그를 보여주거나 사용자가 진열장을 돌아보는 형태의 영상 서비스를 제공하는 원격 쇼핑, X-레이 영상의 전송 및 종단 사용자(End user)가 전송된 데이터의 저장 또는 분석 처리하여 진단, 처방된 데이터를 다른 종단 사용자(End user)에게 전송하는 서비스를 제공하는 원격 의료 진단, 게임, 일반적인 은행 업무 관련 서비스를 제공하는 홈뱅킹, 영상회의, 사용자에게 정보를 제공하고 사용자가 이 제공된 정보를 이용하여 거래하도록 하는 서비스를 제공하는 협정 서비스, 인터넷과의 접속을 위한 인터넷 접근 서비스 등을 제공한다.
이러한, 일반적인 VOD 시스템에서는 데이터를 전송하는데 있어서, MPEG 비트 스트림 포맷(Moving Picture Experts Group bit stream format)을 이용하게 되는데, 일반적으로, 비트 스트림은 I 프레임(Intra-frame), P 프레임(Predicted-frame) 그리고 B 프레임(Bidirectionally-predicted-frame)의 세 종류 프레임으로 구성되어 있다.
여기에서, P 프레임은 I 프레임 또는 그 이전 프레임을 참조하여 인코딩한 것이고, B 프레임은 이전과 이후의 I 프레임 또는 P 프레임을 양방향으로 참조하여 인코딩한 것이다. 즉, 데이터 스트림을 전송하는 서버(server)에서는 I1, B1, B2, P1, B3, B4, P2, B5, B6, P3, B7, B8, I2, ...의 순서로 데이터를 전송하게 되고, 수신측에서는 전송된 데이터를 I1, P1, B1, B2, P2, B3, B4, P3, B5, B6, I2, B7, B8, ...의 순서로 디코딩한 후 이를 다시 원래의 순서 즉, I1, B1, B2, P1, B3, B4, P2, B5, B6, P3, B7, B8, I2, ...의 순서로 화면에 디스플레이하게 된다.
한편, 이러한 VOD 시스템에서 상술한 바와 같이 데이터 스트림을 전송하는 서버측에서는 사용자가 요구에 의해 고속 재생 모드를 수행할 수 있도록 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 별도로 생성하게 된다. 즉, 서버측에서는 고속 재생 모드를 수행하기 위해 일반 재생 모드시의 비디오 스트림을 디코딩한 후, 디코딩된 데이터를 특정 프레임 단위로 삭제하고, 이를 다시 인코딩하여 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 생성하게 되며, 사용자의 요구가 있을 때 이를 전송하게 된다.
하지만, 이러한 종래의 일반적인 고속 모드 수행 방법에 있어서는, 서버측에서 일반 재생 모드용 데이터 스트림 외에 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 별도 저장해야 하기 때문에 그에 따른 데이터 저장 수단의 크기가 증가하게 되고, 다양한 속도(예를 들어, 2 배속 및 3 배속)의 고속 재생 모드를 서비스할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출한 것으로, VOD 시스템의 고속 재생 모드 수행시 별도의 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 구비하지 않고 일반 재생 모드용 데이터 스트림만으로 VOD의 고속 모드를 수행할 수 있는 VOD 시스템의 고속 모드 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기설정된 다수의 I, B, P 프레임을 포함하는 데이터 스트림으로 구성된 영상 신호를 서버로부터 기설정된 프레임 레이트로 제공받아 이를 부호화전의 원신호로 복원하여 모니터상에 디스플레이하는 주문형 비디오(VOD) 시스템의 고속 모드를 제어하는 방법에 있어서, 상기 VOD 시스템의 일반 재생 모드 실행중에 고속 재생 키 신호가 입력되면, 상기 고속 모드 실행을 위한 고속 재생 요구 신호를 생성하여 상기 서버로 전송하는 제 1 단계; 상기 전송된 고속 재생 요구 신호에 응답하여 상기 정상 재생 모드시의 전체 I, B, P 프레임중 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하는 기설정된 I, B, P 프레임만을 추출하는 제 2 단계; 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하여 추출된 각 I, B, P 프레임만으로 구성된 데이터 스트림을 부호화하여 전송하는 제 3 단계; 상기 전송된 데이터 스트림을 복원하여 디스플레이하므로써 고속 재생 모드를 수행하는 제 4 단계를 포함하는 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속 모드 제어 방법을 적용하기에 적합한 주문형 비디오 시스템의 구성을 도시한 블록구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 과정을 도시한 플로우차트.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 서버 210 : NIU
220 : MPEG 디코더 230 : 그래픽 제어부
240 : 키 입력부 250 : 제어부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명의 핵심 요지는, VOD 시스템의 다수의 VOD 셋탑에 데이터 스트림을 전송하는 서버측에서 고속 모드 수행을 위한 별도의 고속 모드용 데이터를 저장하지 않고 일반 재생 모드용 데이터 스트림을 이용하여 고속 모드를 수행하므로써, 서버측의 저장 영역을 감소시키고 그에 따라 하드웨어의 구성을 간소화시키기 위한 것으로, VOD 셋탑으로부터 고속 모드를 수행하기 위한 요구 신호가 전송되면, 원래의 데이터 스트림에 포함된 각 I, B, P 프레임중 전송된 고속 모드에 대응하는 기설정된 I, B, P 프레임만을 추출하여 부호화한 후 전송하고, VOD 셋탑에서는 이를 소정의 신호 처리 과정을 거쳐 화면에 디스플레이하므로써 고속 모드를 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VOD 시스템의 고속 모드 제어 방법을 적용하기에 적합한 VOD 시스템의 구성을 도시한 블록구성도로써, 서버(100)와 NIU(210), MPEG 디코더(220), 그래픽 제어부(230), 키 입력부(240), 제어부(250)로 구성된 VOD 셋탑(200)을 포함한다.
서버(100)는 네트워크를 통해 연결된 다수의 VOD 서비스 가입자에 대한 관리 및 각 가입자의 요구에 따라 그에 상응하는 각종 데이터를 VOD 셋탑(200)에 제공하게 되고, VOD 셋탑(200)은 각 가입자측에 구비되어 네트워크를 통해 서버(100)로부터 제공되는 각종 데이터를 소정의 신호 처리 과정을 거쳐 화면에 디스플레이하게 된다.
상세히 설명하면, VOD 셋탑(200)측에 구비된 NIU(210)는 제어부(250)의 제어에 의해 네트워크를 통해 연결된 서버(100)로부터 각종 정보에 대한 송수신 인터페이스를 제공하게 되고, 제어부(250)로부터 제공되는 각종 요구 신호를 네트워크를 통해 서버에 제공하게 된다. 그리고, MPEG 디코더(220)는 NIU(210)를 통해 서버(100)로부터 제공되는 영상 정보, 즉 MPEG 데이터를 제어부(250)의 제어에 의해 소정 형태로 디코딩하여 그래픽 제어부(230)에 제공하게 되며, 그래픽 제어부(230)는 디코딩된 영상 신호를 도시 생략된 모니터에 디스플레이하게 된다.
제어부(250)는 키 입력부(240)로부터 제공되는 각종 키 신호에 의거하여 그에 상응하는 제어 신호를 발생하여 VOD 셋탑(200)의 전반적인 동작을 제어하게 되며, 특히 고속 모드(REW 또는 FF) 키 신호가 입력되면, 디코딩 과정을 전환하기 위한 제어 신호를 발생하여 MPEG 디코더(220)에 제공하게 된다. 그리고, 키 입력부(240)는 리모콘 또는 자체 패널상의 키 메트릭스로 구성되어 사용자의 조작에 의해 VOD 시스템의 전반적인 동작 모드를 제어하기 위한 키 신호를 발생하게 된다.
동도면을 참조하여 상세히 설명하면, 서버(100)로부터 사용자가 요구한 정보에 대한 I, P, B 프레임 데이터가 네트워크를 통해 VOD 셋탑의 NIU(210)에 전송되면, NIU(210)는 입력되는 영상 데이터를 제어부(250)의 제어에 의해 MPEG 디코더(220)에 제공하게 되고, MPEG 디코더(220)는 각각의 I, P, B 프레임 데이터를 소정 순서에 의한 디코딩 과정을 거쳐 디코딩한 후 그래픽 제어부(230)에 제공하게 된다. 그리고, 그래픽 제어부(230)는 제어부(250)의 제어에 의거하여 디코딩된 각각의 프레임 데이터를 다시 소정의 순서대로 화면에 디스플레이하게 된다.
만일, 상술한 바와 같이 영상 정보가 화면에 디스플레이되는 도중에 사용자가 디스플레이되는 영상 데이터중 특정 부분을 탐색하기 위해 키 입력부(240)를 통해 고속 재생(FF) 모드 키 신호를 입력하게 되면, 제어부(250)는 키 신호에 대응하는 고속 전진 요구 신호를 발생하여 NIU(210)를 통해 서버(100)로 전송하게 된다. 그리고, 서버(100)측에서는 VOD 셋탑(200)으로부터 전송된 고속 재생 모드 키 신호에 의거하여 현재 전송되는 데이터의 시점에서 비디오 스트림의 각 I, B, P 프레임중 특정 프레임만을 인코딩하여 전송하게 된다.
상세히 설명하면, 사용자가 키 입력부(240)를 통해 2배속 재생을 위한 키 신호를 입력하게 되면, 서버(100)에서는 네트워크를 통해 전송된 2배속 재생 요구 신호에 의거하여 현재 전송되는 일반 재생 모드용 데이터 스트림중에서 2배속 재생 요구 신호가 발생한 시점으로부터 첫 번째에 위치하는 I 프레임을 시작으로 하여 특정 프레임만을 선택적으로 추출한 후 이를 인코딩하여 VOD 셋탑(200)으로 전송하게 된다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같은 원래의 일반 재생 모드용 데이터 스트림으로부터 도 2b에 도시된 바와 같이 빗금친 부분의 각 프레임을 제외한 I1, B2, B3, P2, …, Pn, B2n+2, B2n+3, Pn+1, … 프레임만을 인코딩하여 전송하게 된다.
한편, 일반적인 VOD 시스템의 서버와 클라이언트, 도 1에 도시된 바와 같은 서버(100)와 VOD 셋탑(200)간에는 초기 시스템을 구축할 때 데이터 전송에 대한 소정의 비트율(bit-rate)이 기설정되어 있기 때문에 상술한 바와 같은 고속 재생 모드 수행시의 비트율이 일반 재생 모드용 데이터 스트림의 비트율보다 높으면 오버 플로우(overflow)가 발생하게 되고, 더 낮을 경우에는 언더플로우(underflow)가 발생하게 되므로, 고속 재생 모드 수행시에도 하나의 GOP(group of pictures)내에서 I, B, P 프레임간의 비율은 일정해야 한다.
다시 말하면, 일반 재생 모드 수행시의 하나의 내에는 1개의 I 프레임과, 8개의 B 프레임 그리고 3개의 P 프레임이 존재하므로 고속 재생 모드시에도 I, B, P 프레임을 이와 동일한 비율로 구성하여 전송해야만 한다. 그리고, 상술한 바와 같이 특정 프레임만을 추출하는 과정은 상기 데이터 스트림의 각 프레임에 대한 헤더 정보를 참조하므로써 가능하게 된다.
한편, 상술한 바와 같은 동일한 방법을 이용하여 2배속 이외의 3배속 또는 4 배속 모드 또한 구현할 수 있게 되는데, 예를 들어, 사용자가 정상 재생 모드 또는 2배속 모드를 수행하는 도중 3배속 재생을 위한 키 신호를 키 입력부(240)를 통해 입력하게 되면, 서버(100)는 네트워크를 통해 제공되는 3배속 요구 신호에 응답하여 현재 전송되는 데이터의 시점에서 비디오 스트림의 각 I, B, P 프레임중 3배속 재생 모드에 대응하는 특정 프레임만을 추출하여 인코딩한 후 이를 전송하게 된다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같은 정상 재생 모드시의 데이터 스트림중에서 도 2c에 도시된 바와 같이 빗금친 부분을 제외한 I1, B2, B5, … , Pn, B2n+2, … 프레임만을 추출하여 인코딩한 후 이를 전송하게 된다.
그리고, 이를 수신하는 VOD 셋탑(200)에서는 전송된 데이터 스트림을 소정의 신호 처리 과정을 거쳐 디스플레이하므로써, 사용자는 3배속 모드의 화면을 시청할 수 있게 된다. 한편, 상술한 바와 같은 3배속 모드 수행시에서도 서버(100)와 VOD 셋탑간의 기설정된 비트율을 맞추기 위해 I, B, P 프레임의 비율을 정상 재생 모에서와 동일하게 구성하여 전송하기 때문에 서버(100)와 클라이언트(VOD 셋탑)간의 비트율을 변경시키지 않고도 고속 모드의 수행이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 과정을 도시한 플로우차트로써, 동도면을 참조하여 상술한 일련의 과정에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 구성된 주문형 비디오 시스템의 전반적인 동작이 서버(100)로부터 전송된 정상 재생용 데이터 스트림을 제공받아 소정의 신호 처리 과정을 거쳐 화면에 디스플레이하는 정상 재생 모드로 동작하는 도중에(단계 301), 키 입력부(240)를 통해 고속 재생 모드를 수행하기 위한 키 신호가 입력되면(단계 303), 제어부(250)는 입력된 키 신호에 상응하는 고속 재생 요구 신호를 발생하여 NIU(210)를 통해 네트워크에 연결된 서버(100)로 전송하게 된다(단계 305).
그리고, 서버(100)는 네트워크를 통해 전송된 고속 재생 요구 신호에 응답하여 현재 이 후의 I, B, P 프레임중 I 프레임을 시작으로 하여 특정 프레임만을 추출하여 인코딩하게 되는데, 예를 들어, VOD 셋탑(200)으로부터 전송된 신호가 2배속 재생을 위한 요구 신호일 경우에는 도 2a에 도시된 바와 같은 정상 재생용 데이터 스트림으로부터 도 2b에 도시된 바와 같이 2배속 재생 모드에 따른 각 프레임만을 추출하여 인코딩하게 되고, 3배속 재생을 위한 요구 신호일 경우에는 도 2c에 도시된 바와 같이 3배속 재생 모드에 따른 각 프레임만을 추출하여 인코딩하게 된다(단계 309).
계속해서, 서버(100)는 사용자의 요구에 대응하는 고속 재생 모드용 각 프레임만을 추출하여 인코딩한 후 이를 네트워크를 통해 VOD 셋탑(200)으로 전송하게 되고(단계 311), 이를 수신한 VOD 셋탑(200)에서는 전송된 데이터 스트림을 소정의 신호 처리 과정을 화면에 디스플레이하므로써, 사용자의 요구에 대응하는 고속 재생 모드가 수행된다(단계 313).
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 고속 재생 모드가 수행되는 도중에(단계 315) 다시 VOD 셋탑(200)의 전반적인 동작 모드를 정상 재생 모드로 전환하기 위한 정상 재생 키 신호가 키 입력부(240)를 통해 입력되면(단계 315), 제어부(250)는 입력된 키 신호에 상응하는 정상 재생 요구 신호를 서버(100)에 전송하게 되고(단계 317), 서버(100)는 VOD 셋탑(200)으로부터 전송된 정상 재생 요구 신호에 응답하여 도 2a에 도시된 바와 같은 모든 I, B, P 프레임이 포함된 데이터 스트림, 즉 정상 재생 모드용 데이터 스트림을 전송하므로써 VOD 셋탑(200)의 전반적인 동작이 정상 재생 모드로 전환된다(단계 319).
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, VOD 시스템에서 특정 구간의 탐색을 위한 고속 재생 모드 수행시 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 별도로 저장하는 종래와는 달리, 일반 재생 모드용 데이터 스트림으로부터 특정 데이터만을 추출하여 전송하므로써 고속 재생 모드용 데이터 스트림을 저장하기 위한 서버측의 저장 영역을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 기설정된 다수의 I, B, P 프레임을 포함하는 데이터 스트림으로 구성된 영상 신호를 서버로부터 기설정된 프레임 레이트로 제공받아 이를 부호화전의 원신호로 복원하여 모니터상에 디스플레이하는 주문형 비디오(VOD) 시스템의 고속 모드를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 VOD 시스템의 일반 재생 모드 실행중에 고속 재생 키 신호가 입력되면, 상기 고속 모드 실행을 위한 고속 재생 요구 신호를 생성하여 상기 서버로 전송하는 제 1 단계;
    상기 전송된 고속 재생 요구 신호에 응답하여 상기 정상 재생 모드시의 전체 I, B, P 프레임중 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하는 기설정된 I, B, P 프레임만을 추출하는 제 2 단계;
    상기 고속 재생 요구 신호에 대응하여 추출된 각 I, B, P 프레임만으로 구성된 데이터 스트림을 부호화하여 전송하는 제 3 단계;
    상기 전송된 데이터 스트림을 복원하여 디스플레이하므로써 고속 재생 모드를 수행하는 제 4 단계를 포함하는 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 고속 재생 요구 신호에 대응하여 추출된 각 I, B, P 프레임의 비율은 상기 정상 재생 모드에서의 각 I, B, P 프레임 비율과 동일하게 구성된 것을 특징으로 하는 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    상기 고속 재생 모드 수행 도중에 상기 정상 모드 수행을 위한 키 신호가 입력되면, 상기 서버에 상기 정상 재생 모드 요구 신호를 전송하는 제 1 과정;
    상기 정상 재생 모드 요구 신호에 응답하여 상기 정상 재생 모드용 전체 I, B, P 프레임을 부호화하여 전송하는 제 2 과정;
    상기 전송된 정상 재생 모드용 전체 I, B, P 프레임을 복원하여 디스플레이하므로써, 상기 정상 재생 모드를 수행하는 제 3 과정을 더 포함하는 주문형 비디오 시스템의 고속 모드 제어 방법.
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