KR20030007749A - 엠펙-2 트랜스포트 스트림에서의 적응형 데이터 또는콘텐트 삽입을 위한 방법 - Google Patents

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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

적응형 데이터 삽입 메카니즘은 일반적인 프로그램들에 의해 소용되는 트랜스포트 스트림에서 최근 대역폭을 분석함으로써 장래 이용이능한 대역폭 예측/추정을 행하고, 트랜스포트 스트림내에서 선택된 패킷들의 대체에 의해 데이터를 삽입한다. 장래 이용이능한 대역폭의 추정들은 다가오는 프로그래밍 변경들에 관한 정보와 함께 대역폭 이용의 주기적인 샘플링으로부터 생성된다. 이용이능한 대역폭 추정은 트랜스포트 스트림내에서의 데이터 삽입을 우선순위화하 하고 스케쥴하는데 이용된다. 스케쥴된 데이터는 전송하기 전에 수신된 트랜스포트 스트림내에서 선택된 패킷들의 대체에 의해 삽입된다.

Description

엠펙-2 트랜스포트 스트림에서의 적응형 데이터 또는 콘텐트 삽입을 위한 방법{A method for adaptive data/content insertion in MPEG2 transport stream}
최근에 디지털 비디오 기술의 진보로, 비디오/오디오와 더불어 로컬하게 생성된 데이터를 방송 스트림들에 삽입시킴으로써 고객들에 송신하는 것이 가능하게 되었다. 이러한 능력에 의해서 디지털 텔레비전 체험을 향상시키는 새로운 서비스들 및 애플리케이션들이 가능하게 되었다. 예를 들면, 로컬 방송국들은 로컬 광고, 로컬 뉴스 및 주식 정보 갱신("티커(ticker)" 오버레이를 포함함), 및 로컬 교육 프로그램들과 함께 방송 프로그램들을 커스터마이즈할 수도 있다. 커스터마이즈화는 개개인의 시청자의 레벨까지 확장될 수도 있다.
로컬 프로그램들 및/또는 광고를 방송 스트림들에 삽입하기 위해 데이터를 오디오 및 비디오와 다중화하는 콘텐트 삽입/슬라이싱 장치들이 존재한다. 그러나, 디지털 비디오 기술들에 의해 가능하게 된 새로운 서비스들은 소정의 대역폭의 범위 내에서 방송 스트림들에 데이터 스트림들을 부가하는 새롭고 효율적인 방법들을 필요로 한다. 효율적이고 간단한 데이터 삽입 시스템들은 로컬화된 및/또는 개인화된 콘텐트를 시청자들에 적시에 효과적으로 배송하는데 있어 중요한 것이며, 이 시스템은 바람직하게는 이용이능한 대역폭을 최대한 이용한다.
예를 들면, 동화상 전문가 그룹(MPEG) 규격, 페이즈 2(MPEG-2)는 현 규격을 바꾸지 않고 새로운 데이터 서비스들을 쉽게 구현할 수 있게 하는 매우 융통성 있는 규격이다. 현재 MPEG-2 트랜스포트 스트림은 오디오/비디오 스트림들 혹은 어떤 다른 유용한 스트림들에 의해 이용되지 않는 대역폭을 채우는 필러(filler)들로서, 패킷 유형 식별자("PId") 번호 8191에 의해 식별되는 패킷들인 "널(null)" 패킷들을 이용한다. 널 패킷들(및 어떤 다른 대체가능 패킷들)을 대체함으로써 MPEG-2 트랜스포트 스트림내에서의 데이터의 삽입은 콘텐트 삽입의 한 옵션이다. 그러나, 널 패킷들에 단순히 데이터 패킷들의 삽입만으로는 이용이능한 대역폭이 적합하게 이용되지 않으며 방송 스트림을 교란시키지 않고는 데이터 서비스들을 효율적으로 삽입시키는 것이 충분하지 않을 수도 있다.
그러므로, 이 기술에는, 파괴적으로 방송 스트림을 교란시키지 않고 이용이능한 대역폭을 최대한 이용할 수 있게 하며 데이터를 적시에 배송할 수 있게 하는 MPEG-2 트랜스포트 스트림과 같은 디지털 방송 스트림들 내 콘텐트의 적응형 삽입의 필요성이 있다.
본 발명은 일반적으로 데이터 배송 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배송중에의 일반적인 데이터에 로컬화된 혹은 개인화된 콘텐트의 삽입에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림 내 적응형 콘텐트 삽입을 구현하는 데이터 송신 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림에 적응형 콘텐트 삽입을 위한 시스템을 상세히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림에의 적응형 콘텐트 삽입의프로세스의 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림 내 적응형 콘텐트 삽입시 이용이능한 대역폭의 예측 혹은 추정 프로그램의 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림에의 적응형 콘텐트 삽입 중에 우선순위화 및 데이터 스케쥴링의 프로세스의 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림에의 적응형 콘텐트 삽입 중의 데이터 삽입의 프로세스의 흐름도.
종래 기술의 전술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 일반적인 프로그램들에 의해 소용된 트랜스포트 스트림의 최근의 대역폭을 분석함으로써 장래 이용이능한 대역폭 예측/추정을 행하고, 트랜스포트 스트림에 선택된 패킷들의 대체에 의해 데이터를 삽입하는 적응형 데이터 삽입 메카니즘을 수신기에서 이용하기 위해 제공하는 것이다. 장래 이용이능한 대역폭의 추정들은 다가오는 프로그램 변경에 관한 정보와 함께 대역폭 이용의 주기적인 샘플링으로부터 생성된다. 이용이능한 대역폭 추정은 트랜스포트 스트림 내 데이터 삽입에 우선순위화하고 삽입을 스케쥴하는데 이용된다. 스케쥴된 데이터는 보내기 전에 수신된 트랜스포트 스트림 내 선택된 패킷들의 대체에 의해 삽입된다.
전술한 바는 이 기술에 숙련된 자들이 다음의 발명의 상세한 설명을 보다 잘 이해할 수 있게 본 발명의 특징 및 기술적 이점들을 광범하게 개괄한 것이다. 본 발명의 청구의 요지를 이루는 본 발명의 추가 특징 및 잇점을 이하 기술한다. 이 기술에 숙련된 자들은 본 발명의 동일한 목적들을 실행하는 그 외 다른 구조들을 수정 혹은 설계에 기반으로서 개시된 개념 및 구체적인 실시예를 쉽게 이용할 수 있음을 알 것이다. 이 기술에 숙련된 자들은 이러한 등가 구성들은 가장 넓은 형태로 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈하지 않음을 알 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, 이 특허문서 전체를 통해 사용되는 어떤 단어들 및 구들의 정의를 내리는 것이 유익할 수 있다. "포함하다"라는 용어는 제한이 없는 포함을 뜻하고 "또는"은 및/또는 의미하고, "에 연관된", "와 연관된"이라는 구는 포함하다, 내에 포함되다, 에 상호접속하다, 내포하다, 내에 내포되다, 에 접속하다, 에 결합되다, 와 연락되다, 와 협동하다, 에 개재되다, 와 병치되다, 에 연결되다, 의 특징을 갖는다, 등을 의미하며, "제어기" 용어는 임의의 장치, 시스템 혹은 적어도 한 동작을 제어하는 이 시스템의 일부의 뜻하고 이러한 장치는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 이들 중 적어도 둘의 어떤 조합으로 구현될 수 있다. 임의의 특정한 제어기에 연관된 기능은 로컬이든 원격으로든 간에 중앙에 배치되거나 분산배치될 수 있음에 유의한다. 어떤 단어들 및 구들의 정의는 이 특허문서 전체에 걸쳐 제공되고, 이 기술에 통상의 지식을 가진 자들은 대부분의 경우가 아닐지라도 대부분 이러한 정의들은 이러한 정의된 단어들 및 구들의 앞으로의 사용만이 아니라, 기존의 경우에도 적용됨을 알 것이다.
본 발명 및 이의 잇점을 보다 완전하게 이해하기 위해서, 동일 구성요소에 동일 참조부호를 사용한 첨부한 도면들에 관련하여 취해진 다음의 설명을 참조할 수 있다.
후술하는 도 1 내지 도 6, 및 이 특허문서에서 본 발명의 원리를 기술하는데 사용되는 여러 실시예들은 단지 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하도록 해석되는 것이 아니다. 이 기술에 숙련된 자들은 본 발명의 원리는 임의의 적합하게 구성된 장치에 구현될 수 있음을 알 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림 내에 적응형 콘텐트 삽입을 구현한 데이터 송신 시스템을 도시한 것이다. 데이터 송신 시스템(100)은 통신 링크(103)에 의해 결합되는 송신기(101) 및 수신기(102)를 포함한다. 통신 링크(103)는 공지의 기술에 따른 무선, 공중 인터페이스 통신 채널 혹은 유선, 패킷-혹은 회로-교환 통신 네트워크 채널일 수 있다. 실시예에서, 통신기(101) 및 수신기(102)는 각각 고해상 텔레비전(HDTV) 송신기 및 수신기이다. 그러나, 대안으로, 송신기(101) 및 수신기(102)는 로컬 콘텐트 삽입이 수행되는 데이터 송신 시스템(음성, 데이터 혹은 음성 및 데이터 통신 시스템을 포함하는) 내에 채용되는 임의의 송신기/수신기일 수도 있다.
실시예에서 송신기(101)는 통신 링크(112)에 의해 결합되는 원격 송신기(110) 및 로컬 송신기(111)를 포함한다. "로컬" 및 "원격"이라는 용어들은 지리적인 위치를 의미하게 한 것이 아니라 수신기(102)에 관하여 각각의 송신기들(111, 110)의 트랜스포트 체인의 관계를 기술하고자 한 것이다. 즉, 로컬 송신기(111)는 트랜스포트 체인 내에서 원격의 송신기(110)보다는 수신기(102)에 더 가까이 있다. 통신 링크(103)의 경우와 같이, 통신 링크(112)는 공지된 기술에 따라 무선, 인터페이스 통신 채널 혹은 유선, 패킷-혹은 회로-교환 통신 네트워크 채널일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 시스템에서의 적응형 콘텐트 삽입을 위한 시스템을 더 상세히 도시한 것이다. 로컬 송신기(혹은 보다 정확하게는 재송신기)(111)는 원격의 송신기(110)로부터 초기 트랜스포트 스트림(200)을 수신하고 콘텐트를 삽입하여 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하고, 이것은 이후에 수신기에 송신된다.
양호한 데이터 삽입 시스템은 다음의 요건, 즉 (1) 현재의 프로그램들의 파괴적인 교란없이 데이터 삽입; (2) 적시에 데이터 배송; (3) 이용이능한 대역폭 이용의 최대화를 만족해야 한다. 본 발명은 멀티미디어 애플리케이션 데이터 및/또는 이외의 임의의 다른 텍스트 데이터를 MPEG-2 트랜스포트 스트림에 삽입시키는 적응형 데이터 삽입 시스템을 포함하고, 두 단계, 즉 트랜스포트 스트림의 프로그램들에 의해 이용되는 최근의 대역폭의 분석에 기초한 대역폭 예측/추정, 및 이용이능한 대역폭의 측정을 나타내는 선택된 패킷들(예를 들면, 널 패킷들 혹은 오디오 계층 패킷들)의 대체에 의한 데이터의 삽입으로 구성된다.
로컬 송신기(111) 내의 대역폭(BW) 추정기(202)는 널 패킷들과 같은 대체가능 패킷들을 포함하는, 각각의 패킷 유형 식별자(PId)에 의해 이용되는 대역폭을, 주어진 기간 동안 각각의 서로 상이한 패킷 유형 식별자로 패킷들의 수를 카운트하여 추적한다. 이들 통계치는 트랜스포트 스트림내에서의 장래 이용가능한 대역폭을 예측하는데 활용된다.
장래 이용가능한 대역폭의 추정은 입력 초기 트랜스포트 스트림(200)에 삽입할 데이터 스트림들을 우선순위화하고 스케쥴링하는 데이터 스케쥴러(203)에 의해 수신되어 이용된다. 이를 위해서, 데이터 스케쥴러(203)는 데이터 디스크립션(204), 예를 들면 삽입할 데이터 파일에 대한 명칭 및/또는 URL(uniform resource locator)을 포함하는 입력 초기 트랜스포트 시스템(200) 내 삽입할 데이터의 프로파일, 송신에 필요한(혹은 원하는) 비트 레이트, 삽입에 있어 원하는 스케쥴 등을 수신한다. 삽입될 데이터는 JPEG(Joint photographic experts group) 규격의 그래픽 이미지 혹은 오디오 사운드 트랙 파일, 혹은 이 외 임의의 다른 2진(바이트-코드) 혹은 텍스트 데이터 등의 멀티미디어 콘텐트일 수도 있다.
데이터 스케쥴러(203)는 대역폭 추정기(202)로부터 얻어진 예측된 이용이능한 대역폭과 특정의 데이터 스트림 혹은 자원에 의해 요구되는 비트 레이트가 만족되게 데이터 디스크립션(204)으로부터 얻어진 필요한/원하는 비트 레이트에 근거하여 입력 트랜스포트 스트림(200)에 삽입할 데이터 스트림들을 우선순위화하고 스케쥴한다.
일단 데이터 스트림들이 스케쥴되면, 로컬 송신기(111) 내의 패킷 삽입기(205)는 입력 트랜스포트 스트림(200) 내의 대체가능 패킷들(예를 들면, 널 패킷들)을 주시하여, 이들 패킷들을 새로운 트랜스포트 스트림(201) 내 현재 스케쥴된 삽입 데이터의 데이터 패킷들로 대체시킨다. 패킷 삽입기(205)는 입력 트랜스포트 스트림(200) 내에 대체될 수 있는, 패킷 유형 식별기로 확인된 패키 유형들의 리스트를 포함한다. 시스템은 로컬 송신기의 로컬 관리기에 의해 이러한 리스트와 더불어 구성될 수 있다. 입력 트랜스포트 스트림(200) 내의 대체불가 패킷들은 단순히 패킷 삽입기(205)를 거쳐서 새로운 트랜스포트 스트림(201)내로 전해진다.
삽입 데이터 스트림들(입력 트랜스포트 스트림(200) 내에 삽입할 콘텐트를 포함하는 데이터 스트림들)은 본 실시예에선 MPEG-2 데이터 포맷인 입력 트랜스포트 스트림(200)에 의해 이용되는 것과 일관되는 데이터 포맷으로 패키지 되어야 한다. 하이 레벨의 MPEG2 데이터 포맷내에는, 애플리케이션에 따라 다중 레벨들의 데이터 인캡슐레이션(encapsulation)이 있을 수 있다. 데이터 생성기(206)는 삽입될 콘텐트에 대한 원 데이터(207)를 얻어 이를테면 MPEG-2 섹션 혹은 패킷(즉, 188 바이트 패킷들)과 같은 MPEG-2 데이터 포맷으로 데이터를 인캡슐레이트한다. 데이터 생성기(206)는 반드시 로컬 송신기(111)의 일부를 형성할 필요는 없으며 대신 명시된 포맷으로 데이터 패킷들을 준비하는 외부 엔터티일 수도 있을 것이다. 유사하게, 삽입 콘텐트에 대한 데이터 디스크립션(204) 및 데이터 파일들(207)은 로컬 송신기(111) 내에서 로컬적으로 생성될 필요는 없고 예를 들면 인터넷 접속을 이용하여 원격의 설비로부터 검색될 수도 있다. 그러나, 데이터 생성기(206), 데이터 디스크립션(204), 및 데이터 파일들(207)은 선택적으로 로컬 송신기(111)의 일부를 이루거나 또는 이에 저장될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 스트림에 적응형으로 콘텐트를 삽입하는 프로세스의 흐름도를 도시한 것이다. 도 2에서 로컬 송신기(111)에 의해 수행되는 것인 프로세스(300)는 로컬 송신기에 의해 중개되는 트랜스포트 스트림에 장래의 콘텐트 삽입을 위한 요청이 로컬 송신기에 의해 수신된 것부터 시작한다(단계 301). 먼저, 트랜스포트 스트림의 현재의 특성에 근거하여, 장래 콘텐트 삽입을 위한 장래 이용이능한 대역폭의 추정 혹은 예측(단계 302)이 행해진다. 예측된/추정된 장래 이용이능한 대역폭에 근거하여, 요청된 콘텐트 삽입을 위한 데이터가 우선순위화되고 스케쥴된다(단계 303). 요청된 콘텐트 삽입을 위한 데이터는 로컬 송신기 혹은 원격의 엔터티 내에서, 대역폭 추정 단계 및 우선순위화/스케쥴 단계와 동시에 선택적으로 인캡슐레이트될 수 있다(단계 304). 대안으로, 삽입 데이터의 인캡슐레이션은 대역폭 추정 단계 및 우선순위화/스케쥴 단계 이전 혹은 이후에 수행될 수도 있다.
삽입 콘텐트를 위한 데이터는 인입 트랜스포트 스트림 내에 대체가능 패킷들의 대체에 의해, 가능한한 트랜스포트 스트림 내에 삽입되고(단계 305), 이 수정된 트랜스포트 스트림은 수신기 혹은 다음 재송신기로 보내진다. 이어서 프로세스는후속되는 콘텐트 삽입 요청이 수신될 때까지 아이들 상태가 된다(단계 306). 이 기술에 숙련된 자들은 복수의 콘텐트 삽입 요청들이 동시에 혹은 중첩하여(완전히 혹은 부분적으로), 전술한 바와 같이 처리될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 스트림에서의 적응형 콘텐트 삽입 동안 이용이능 대역폭 예측 혹은 추정의 프로세스의 흐름도를 도시한 것이다. 도 3의 단계 302에 대응하고 도 2의 대역폭 추정기(202)에 의해 수행되는 프로세스(400)는 대역폭 추정이 개시되는 것부터 시작된다(단계 401). 초기에, 대역폭 이용은 예를 들면 1초(고해상 디지털 텔레비전 채널의 경우 대략 12,830 MPEG-2 트랜스포트 스트림 패킷들)의 짧은 시간에 걸쳐 측정된다(단계 402). 대역폭 이용은 측정 시간간격 동안 검출되는 각각의 고유한 패킷 유형 식별자에 대한 패킷들의 수를 카운트하고, 이어서 측정된 시간간격 동안 트랜스포트 스트림 내에 대체가능 패킷들의 수를 카운트함으로써 측정된다.
실시예의 대상인 텔레비전 방송 시스템들에 있어서, 대역폭 이용은 특정 프로그램에 시종일관하여 다소 균일하지만, 한 프로그램에서 다른 프로그램으로 전환될 때(예를 들면, 뉴스 프로그램에서 액션 영화로 혹은 그 반대로) 급격히 변화된다. 그러나, 이러한 변화들은 시스템 정보 테이블들 및/또는 현재 및 방영될 프로그램들의 라인업을 제공하는 이를테면 이벤트 정보 테이블(EIT)와 같은 전자식 프로그램 가이드(EPG) 데이터를 분석함으로써 예측될 수 있다(단계 403). 그외 다른 환경들에선, 하루의 시간의 함수로써 대역폭 이용을 추적하는 이력 테이블들 등의 시스템 정보 테이블들과 유사한 자원들이 사용될 수도 있다.
대체가능 패킷들의 계산과 함께 시스템 정보 테이블들의 분석을 이용하여, 장래 이용이능 대역폭의 추정 혹은 예측이 생성된다(단계 404). 대역폭 측정이 주기적으로 행해지기 때문에, 샘플링 기간들간 간격이 경과되게 한 후에(단계 405), 대역폭 이용 측정 단계를 반복하여 장래 이용가능한 대역폭에 대해 갱신된 추정을 생성한다. 프로세스는 외부 프로세스에 의해 종료될 때까지 계속된다.
ATSC(Advanced Television Systems Committee) 고선명도(HD) 콘텐트에 행한 실험에 따르면, 텔레비전 프로그램의 평균 대역폭 이용은 어느 정도는 프로그램 유형에 관련있는 것으로 나타났다. 예를 들면, 뉴스 프로그램의 평균 대역폭 이용은 영화와는 다르다. EIT 내의 프로그래밍 정보와 조합하면, 최근의(마지막 1분 샘플) 통계치를, 늘상 약 30분 지속되는 다음 프로그램에 이용이능한 대역폭을 추정하는데 이용할 수 있다. 따라서, 추정들이 10분 간격으로 발생된다면, 추정은 추정 시간에 따라, 다음 10, 20, 혹은 30분 동안 유용할 수 있다.
대역폭 이용가능성 추정의 절대값은 프로그램의 비디오 질에 의존한다. 두 개의 프로그램들간의 상대적인 대역폭 정보는 텔레비전 프로그램 내에 삽입되는 광고 방송 등 일부를 제외하고는, 장래의 대역폭을 예측하는데 이용된다. 대역폭 이용가능성 추정들의 정확도는 (진행중의) 대역폭 추정 프로세스 내에서 의사 피크들 및 골들을 폐기하고 및/또는 다른 상용 검출(컷-검출) 방법들에 이러한 의사 피크들의 인식을 결합하여 특정 프로그램의 전체 대역폭 이용에 관한 보다 정확한 정보를 도출함으로써 향상될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 시스템에서의 적응형 콘텐트 삽입중에의 우선 순위화 및 데이터 스케쥴하는 프로세스의 흐름도를 도시한 것이다. 도 3의 단계 303에 대응하고 도 2의 데이터 스케쥴러(203)에 의해 수행되는 프로세스(500)는 대역폭 추정기로부터 대역폭 추정의 수신부터 시작한다(단계 501). 이어서, 요청된 삽입 콘텐트의 데이터 디스크립션이 분석되고, 연관된 대역폭, 타이밍 및 비트 레이트 요건이 주어진 상태에서, 명시된 콘텐트(혹은 콘텐트들)의 삽입에 충분한 대역폭을 이용할 수 있는지 여부에 관하여 판정한다(단계 503).
데이터 디스크립션은 통상, 삽입될 콘텐트에 대한 데이터 파일의 명칭(및 URL)(스케쥴러는 로컬 데이터가 아니면 콘텐트를 미리 페치해 둘 수 있다); 데이터 파일의 크기; 원하는(혹은 필요한) 비트 레이트; 콘텐트가 트랜스포트 스트림 내에 반복하여 송신할 것이라면 삽입 빈도; 특정의 삽입 콘텐트에 대해 데이터 스트림들을 보내는 순서(예를 들면, 동일한 비트 레이트로 데이터 스트림 2를 보내기 전에 데이터 스트림 1을 보내는 것); 및 삽입 콘텐트의 긴급 혹은 우선도로 구성된다. 상기 파라미터들로부터, 삽입에 충분한 대역폭이 이용될 수 있을 것으로 추정되는지 여부에 대해 판정이 행해질 수 있다.
각각의 삽입 콘텐트의 크기(대역폭 요건) 및 원하는 비트 레이트에 근거하여 적어도 한 블록의 삽입 콘텐트의 삽입을 위한 관계된 기간 동안 충분한 대역폭이 이용될 수 있을 것이라고 대역폭 이용가능성 추정이 예측한 경우, 각각의 콘텐트의 삽입이 스케쥴된다(단계 504). 복수 블록의 콘텐트 삽입이 요청된 경우, 각 블록은 이 블록에 대한 데이터 디스크립션으로부터 연관된 긴급/우선도와, 대역폭 이용이능성 추정 내에서 (남은) 이용이능한 대역폭과, 각 블록의 콘텐트에 대한 특정한비트 레이트 조건(데이터 디스크립션로부터 얻어진 것)에 근거하여 삽입에 대해 스케쥴한다.
예측된 이용이능한 대역폭이, 인입 트랜스포트 스트림에 대해 콘텐트 질의 열화 혹은 이의 파괴 없이는 요청된 블록의 콘텐트의 삽입에 충분하지 않다면, 이 콘텐트에 대해 삽입을 스케쥴하지 않는다. 그러나, 바람직하게는 콘텐트가 삽입되는 방송 스트림에 대한 질에 최소한의 영향이 미치게, 이를테면 지역의 악천후 정보를 갱신하는 등의 긴급 로컬 정보에 대해 선택적으로 번복이 이행될 수도 있다. 유사하게, 이전에 요청된 삽입 콘텐트를 스케쥴한 후에 삽입이 요청된 보다 높은 우선도의 삽입 콘텐트에 대해서, 스케쥴된 콘텐트의 번복이 이행될 수도 있다.
데이터 스케쥴러는 삽입될 것으로 스케쥴된 콘텐트에 대해 데이터 트랜스포트 스트림 패킷들(188 바이트 패킷들)을 준비할 필요가 있을 수도 있고 이어서 갱신된 장래의 대역폭 이용가능성 추정(혹은 콘텐트 삽입에 대한 새로운 요청)이 수신될 때까지 아이들 상태가 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 스트림에 적응형 콘텐트 삽입 중의 데이터 삽입의 프로세스의 흐름도를 도시한 것이다. 도 3의 단계 305에 대응하고 도 2의 패킷 삽입기(205)에 의해 수행되는 프로세스(600)는 콘텐트가 삽입 스케쥴되는 것부터 시작한다(단계 601). 인입 트랜스포트 스트림 패킷들은 패킷이, 대체가능 패킷(이를테면 널 패킷)에 대응하는 것으로서 지정된 패킷 유형 식별자에 의해 확인된 대체가능 패킷인지(단계 603)를 판정하기 위해 체크된다(단계 602).
특정의 패킷이 대체가능 패킷인 것으로 발견되면, 데이터 스케쥴러에 의해스케쥴되어 준비된 패킷 스트림으로부터 패킷을, 수신기에 보내지는 트랜스포트 스트림 내 대체가능 패킷 대신 삽입한다(단계 604). 또한, 대부분 프로그램 맵 테이블(PMT) 패킷들 등의 시스템 정보 패킷들 내에 있는 것인, 관계된 시스템 정보는 새로이 삽입된 데이터 스트림(들)의 식별을 포함하도록 수정되어야 한다. 시스템 패킷들의 수정은 갱신 버전 번호와 함께 새로운 시스템 정보 테이블을 보내거나 기존의 시스템 테이블들을 새로운 시스템 테이블 패킷들을 이용하는 것으로 대체함으로써 수행된다.
새로운 데이터 스트림들에 할당된 패킷 유형 식별자들이 기존의 패킷 유형 식별자들과 상충되지 않게 패킷 삽입시 주의해야 한다. 삽입된 데이터 스트림(들)에 대한 일부 패킷 유형 식별자 정보는 프로그램 맵 테이블엔 없고 다른 테이블들에 있을 수도 있다. 예를 들면, 애플리케이션에 특정한 일부 데이터 스트림들은 예를 들면 일반적인 경우 MPEG-2 융통성이 시스템 계층에 주어졌을 때, 일부 시스템들만에 의해 파악되는 "하드코드된" 패킷 유형 식별자와 함께 데이터 스트림을 서비스 제공자가 보낼 때와 같이, 프로그램 맵 테이블과 같은 표준 테이블들 내에 패킷 유형 식별자를 포함시키지 않고 보내질 수도 있다.
본 발명은 MPEG-2 트랜스포트 스트림에 콘텐트 삽입 및 대체를 위한 범용의 시스템을 제공한다. 이것은 이를테면 리멀티플렉서, 디멀티플렉서 등의 각종의 구성들에서 매우 융통성이 있고 유용하게 되게 객체 지향적 방법을 이용하는 C++로 구현될 수 있으며 새로운 프로토콜 스택들을 수용하도록 쉽게 확장이 가능하다.
MPEG-2 시스템들에 관련하여 기술하였으나, 본 발명은 특히 MPEG-4가 데이터삽입의 보다 미세한 그래뉼러티(granularity)를 요하는 스케일가능한, 객체 레벨의 부호화에 기초하므로, MPEG-4 스트림들에 데이터를 삽입시키는 데에도 적합하다. 본 발명은 또한 메타 데이터 삽입의 맥락에서 MPEG-7 기반의 애플리케이션들에 또한 관계된다.
본 발명은 이용이능한 대역폭을 적합하게 이용하면서 방송 스트림을 교란시키지 않고 적시에 저대역폭의 데이터 서비스들을 삽입시킬 필요성에 의한 것이다. 예를 들면, HTML(HyperText Markup Language) 페이지들, XML(Extensible Markup Language) 파일들, 및 비디오 콘텐트에 연관된 다운로드가 가능한 파일들을 포함하는 데이터 서비스들은 데이터 서비스들의 우선 순위화 및 일부 데이터 서비스들이 비디오 콘텐트에 정확하게 동기되어 있기 때문에 적시 배송에 이용이능한 대역폭의 추정을 필요로 한다.
많은 애플리케이션들 및 시스템들이 본 발명을 유리하게 채용할 수 있다. 자바 부류의 파일들, 이미지 파일들, 트리거들 혹은 애플리케이션/사용자 서비스에 연관된 텍스트 데이터와 같은 애플리케이션 데이터의 삽입에는 본 발명이 채용될 수도 있다. 유사하게 본 발명은 트랜스포트 스트림에 로컬 광고 정보를 삽입하거나, 일반적인 광고 스트림을 로컬화된 혹은 개인화된 광고 스트림으로 대체하는데 이용될 수도 있다. 오디오 스트림을 다른 언어의 오디오 콘텐트로 대체하는 것은 오디오와 비디오간에 정확한 동기화가 필요하더라도, 삽입 오디오 스트림이 대체되는 스트림과 대략 동일한 타이밍을 갖는다고 할 때, 본 발명을 이용하여 수행될 수도 있다. 다른 언어로 된 클로즈된 캡션 정보가 삽입될 수도 있다.
본 발명을 완전히 기능적인 하드웨어 기반의 시스템 및/또는 네트워크의 맥락에서 기술하였지만, 이 기술에 숙련된 자들은 다양한 형태로 명령들을 포함하는 기계가 이용이능한 매체 형태로 본 발명의 메카니즘이 분배될 수 있다는 것과, 실제 분배를 행하는데 이용되는 특정 유형의 신호를 담고 있는 매체에 관계없이 본 발명이 똑같이 적용됨을 알 것이라는 것에 유념하는 것이 중요하다. 기계가 이용할 수 있는 매체들의 예로서는 비휘발성, 독출 전용 메모리들(ROM) 혹은 소거가능하고 전기적으로 프로그램이 가능한 독출 전용 메모리들(EEPROM)과 같은 하드코드형 매체들, 플로피 디스크, 하드 디스크드라이들 및 콤팩트 디스크 독출 전용 메모리들(CD-ROM) 혹은 디지털 다기능 디스크들(DVD) 등의 기록가능형 매체, 및 디지털 및 아날로그 통신 링크들 등의 송신형 매체들을 포함한다.
본 발명을 상세히 기술하였으나, 이 기술에 숙련된 자들은 가장 넓은 형태로 본 발명의 정신 및 범위에서 일탈하지 않고 각종의 변경, 대체 및 변경이 행해질 수 있음을 알 것이다.

Claims (20)

  1. 파괴적인 교란없이 트랜스포트 스트림(200)내에 데이터를 삽입하기 위한 적응형 데이터 삽입 메카니즘에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 대역폭 추정기(202);
    장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정과 삽입 콘텐트(207)의 특성들(204)에 근거하여 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 삽입될 콘텐트(207)의 삽입을 우선순위화하고 스케쥴링하는 스케쥴러(203); 및
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 스케쥴된 삽입 콘텐트를 삽입하여 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하는 삽입 유닛(205)을 포함하는, 적응형 데이터 삽입 메카니즘.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대역폭 추정기(202)는 장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정을, 상기 트랜스포트 스트림(200)에 대한 주기적인 대역폭 이용 측정들 및 상기 트랜스포트 스트림(200)에 의해 송신될 현재 및 장래의 프로그래밍에 관한 정보로부터 생성하는, 적응형 데이터 삽입 메카니즘.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입 유닛(205)은 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(100)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는 패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하여, 상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하는, 적응형 데이터 삽입 메카니즘.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입 유닛(205)은 MPEG-2 트랜스포트 스트림내의 널 패킷들을 대체하는, 적응형 데이터 삽입 메카니즘.
  5. 트랜시버(111)에 있어서,
    인입 트랜스포트 스트림(200)을 수신하는 입력 접속;
    상기 인입 트랜스포트 스트림(200)의 적어도 부분들을 포함하는 새로운 트랜스포트 스트림(201)이 송신되는 출력 접속; 및
    파괴적인 교란없이 상기 인입 트랜스포트 스트림(200)내에 데이터를 삽입하기 위한 적응형 데이터 삽입 메카니즘을 포함하고, 상기 적응형 데이터 삽입 메카니즘은,
    상기 인입 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 대역폭 추정기(202);
    장래 이용이능 대역폭의 상기 추정과 상기 인입 트랜스포트 스트림(200)과는 별도의 소스로부터 얻어진 삽입 콘텐트(207)의 특성들(204)에 근거하여 상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)내에 삽입될 콘텐트(207)의 삽입을 우선순위화하고 스케쥴링하는 스케쥴러(203); 및
    상기 인입 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)내에 스케쥴된 삽입 콘텐트(207)를 삽입하여 상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하는 삽입 유닛(205)을 포함하는, 트랜시버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대역폭 추정기(202)는 장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정을, 상기 인입 트랜스포트 스트림(200)에 대한 주기적인 대역폭 이용 측정들, 및 상기 인입 트랜스포트 스트림(200)에 의해 송신될 현재 및 장래의 프로그래밍에 관한 정보로부터 생성하는, 트랜시버.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입 유닛(205)은 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 인입 트랜스포트 스트림(100)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는 패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하여, 상기 새로운 트랜스포트스트림(201)을 형성하는, 트랜시버.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 삽입 유닛(205)은 MPEG-2 트랜스포트 스트림내의 널 패킷들을 대체하는, 트랜시버.
  9. 파괴적인 교란없이 트랜스포트 스트림(200)내에서의 적응형 데이터 삽입의 방법에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 단계;
    장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정과 삽입 콘텐트(207)의 특성들(204)에 근거하여 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 삽입될 콘텐트(207)의 삽입을 우선순위화하고 스케쥴링하는 단계; 및
    새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록 상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 스케쥴된 삽입 콘텐트(207)를 삽입하는 단계를 포함하는, 적응형 데이터 삽입의 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 상기 단계는,
    장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정을, 상기 트랜스포트 스트림(200)에 대한 주기적인 대역폭 이용 측정들, 및 상기 트랜스포트 스트림(200)상에 송신될 현재 및 장래의 프로그래밍에 관한 정보로부터 생성하는 단계를 더 포함하는, 적응형 데이터 삽입의 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록 상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 트랜스포트 스트림내에 스케쥴된 삽입 콘텐트(207)를 삽입하는 상기 단계는,
    상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록, 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는 패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하는 단계를 더 포함하는, 적응형 데이터 삽입의 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록, 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하는 상기 단계는,
    MPEG-2 트랜스포트 스트림내에서 선택된 널 패킷들을 대체하는 단계를 더 포함하는, 적응형 데이터 삽입의 방법.
  13. 파괴적인 교란없이 트랜스포트 스트림(200)내에서의 적응형 데이터 삽입을 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 명령들;
    장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정과 삽입 콘텐트(207)의 특성들(204)에 근거하여 상기 트랜스포트 스트림내에 삽입될 콘텐트(207)의 삽입을 우선순위화하고 스케쥴링하는 명령들; 및
    새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록 상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 스케쥴된 삽입 콘텐트를 삽입하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 장래 이용이능한 대역폭의 추정을 생성하는 상기 명령들은, 장래 이용이능한 대역폭의 상기 추정을, 상기 트랜스포트 스트림(200)에 대한 주기적인 대역폭 이용 측정들, 및 상기 트랜스포트 스트림(200)상에 송신될 현재 및 장래의 프로그래밍에 관한 정보로부터 생성하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  15. 제 14 항에 있어서,
    새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록, 상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트의 대체에 의해 상기 트랜스포트 스트림(200)내에 스케쥴된 삽입 콘텐트를 삽입하는 상기 명령들은,
    상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록, 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는 패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 새로운 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록, 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 선택된 패킷들을, 상기 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형 식별자들을 포함하는 패킷들을 통과시키면서, 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들로 대체하는 상기 명령들은,
    MPEG-2 트랜스포트 스트림내의 선택된 널 패킷들을 대체하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  17. 데이터 트랜스포트 스트림(201)에 있어서,
    트랜스포트 스트림(200)으로부터 도출된 제1 부분; 및
    삽입 콘텐트(207)로부터 도출된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 대 상기 제2 부분의 비가, 상기 트랜스포트 스트림(200)내에서 선택된 대체가능 콘텐트를 나타내는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 이용이능한 대역폭의 추정에 의해서, 및 상기 데이터 트랜스포트 스트림(201)을 형성하도록 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 상기 선택된 대체가능 콘텐트를, 상기 삽입 콘텐트(207)의 부분으로의 대체에 의한 상기 삽입 콘텐트(207)의 삽입에 의해서 결정되는, 데이터 트랜스포트 스트림.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 트랜스포트 스트림(200)내의 이용이능한 대역폭의 상기 추정은, 상기 트랜스포트 스트림(200)에 대한 주기적인 대역폭 이용 측정들, 및 상기 트랜스포트 스트림(200)상에 송신될 현재 및 장래의 프로그래밍에 관한 정보로부터 도출되는, 데이터 트랜스포트 스트림.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들 이외의 패킷 유형식별자들을 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 패킷들을 더 포함하며;
    상기 제2 부분은 상기 하나 이상의 선택된 패킷 유형 식별자들중 하나를 포함하는 상기 트랜스포트 스트림(200)내의 패킷들 대신에 상기 삽입 콘텐트에 대한 패킷들을 더 포함하는, 데이터 트랜스포트 스트림.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 트랜스포트 스트림(200)을 형성하는 MPEG-2 트랜스포트 스트림내의 널 패킷들 대신에 상기 삽입 콘텐트(207)에 대한 패킷들을 더 포함하는, 데이터 트랜스포트 스트림.
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