KR20040063899A - 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
미디어 신호를 스트리밍하기 위한 미디어 스트리밍 시스템이 제공된다. 미디어 스트리밍 시스템은 탐색가능 CODEC 라이브러리로서 제공되어, 신호의 유사한 섹션들을 식별하도록 미디어 신호의 특정한 특징을 판정하는데 사용되는 별도의 고유한 CODEC(145)의 라이브러리를 갖는다. 미디어 스트리밍 시스템은 신호가 스트리밍될 때 신호의 고유한 특징을 학습하고 캡쳐하는 지능 매커니즘 등의 컴퓨터에 의해 구현되는 지능 시스템을 사용한다. 미디어 스트리밍 시스템은 또한 신호가 소스 미디어(100)에서 목적지 디바이스(130, 135, 140)로 스트리밍될 때 미디어 신호를 압축 및 압축 해제한다.
Description
<관련기술>
본 출원은 2001년 9월 26일자로 출원된 어토니 서류 번호 ID- PAT-001PR1로서 "Raynolds"외 다수에 의한 "System and Method for Communicating Media Signals"라는 명칭의 가출원의 출원(non-provisional application)이다.
멀리 위치한 디바이스들간에 스트리밍 및 스테틱 미디어를 효율적으로 통신하는 능력은 인터넷과 같은 네트워킹된 통신의 도래로 크게 증가하게 나타나는 중요한 요건이다. 이런 요건은 전세계적인 스케일상에서 실질적인 개발 자원으로 최근에 지향되고 있다.
용어 "미디어"는 이하 목적지 디바이스에서 사용되는, 소스 디바이스로부터목적지 디바이스로 신호 형태로 통신되는 정보를 의미한다. 이하 설명에서 사용될 때, 미디어는 일반적으로 스트리밍 또는 스테틱 미디어 신호를 구성하게 된다. 이런 설명의 목적으로, 미디어 신호상에서 목적지 디바이스의 동작에 적용되는 용어 "사용"은 (예컨대, 사운드, 이미지, 비디오) 재생, (예컨대, 텔레메트리(telemetry) 데이터), 또는 다른 사용 또는 미디어 신호의 의도된 목적인 동작을 포함하게 된다.
용어 "스트리밍 미디어"는 이하 시간상의 스트리밍 형태로 목적지 디바이스와 통신하고 이에 의해 사용되고자 하는 정보를 포함하는 미디어 신호를 의미하는 것이다. 스트리밍 미디어 신호에 적용되는 용어 "스트리밍"은 이하 시간에 대해 연속적인 방식으로 통신되며 처리되는 신호, 또는 시간에 대해 연속적인 방식으로 통신되고 처리되는 신호일 수 있는 신호, 또는 연속적이며 상관된 방식으로 목적지 디바이스에 의해 상관되고 그 후 사용되는 일련의 이산(discrete) 패킷, 피스 또는 블럭으로 통신하는 신호를 포함하는 것이다. 따라서, 본 명세서에서 스트리밍 미디어 신호의 예는 제약 조건 없이 다음의 미이어 타입들을 포함한다: 비디오, 오디오, 비디오와 결합된 오디오, 및 시간적인 텔리메트리와 같은 데이터 스트링을 포함한다. 용어 "스트리밍 미디어"는 당해 미디어를 나타내는 데이터의 디지털화된 형태를 참조하여 가장 전형적으로 사용된다.
용어 "스테틱 미디어"는 이하 상술한 "스트리밍"이 아닌 미디어를 일반적으로 의미하는 것이다. 스테틱 미디어 신호는 일반적으로 통신하는 타입이며, 단일 패킷, 블럭 또는 피스로서 사용되는 것이다. 따라서, 스테틱 미디어는 예컨대 제약 조건없이 다음을 포함한다: 이산 이미지, 개별 및 비교적 시간적으로 짧은 비디오 클립, 사운드 또는 사운드 바이트, 또는 텔레메트리 정보와 같은 정보의 피스 또는 블럭. 그러나, 스테틱 미디어의 이런 "단일 피스"가 예컨대 전체 이미지의 영역 또는 픽셀과 같은 복수의 보다 작은 피스들 또는 서브파트, 비디오 클립을 함께 형성하는 개별 프레임, 사운드를 함께 구성하는 디지털 비트, 사운드 비트를 구성하는 사운드의 그룹, 또는 정보의 보다 큰 블럭을 함께 구성하는 정보의 비트로 이루어지도록 충분한 크기를 갖는다고 고려된다.
스트리밍 미디어는 일반적으로 스테틱 미디어 파일보다 훨씬 큰 데이터 파일을 포함하며, 대부분의 스테틱 미디어 파일에서 경험되기 보다는 이런 파일들의 시간상의 통신에 대한 더 많은 변수들을 또한 종종 나타낸다. 따라서, 목적지 디바이스와의 적절한 통신을 위한 스트리밍 미디어를 효율적으로 압축하기 위한 능력은 종종 목표를 달성하는데 훨씬 더 복잡하고 어렵게 된다. 따라서, 본 명세서의 대부분은 스트리밍 미디어 통신을 특히 참고하여 제공되며, 본 발명은 이런 통신에 대한 중요한 이점을 제공하도록 관찰된다. 그러나, 스트리밍 미디어가 이런 배경과, 더욱이 이하 개시되는 본 발명의 많은 이점에 대해 특히 참조되는 곳에서, 스테틱 미디어는 또한 당업자들중 하나에 따라 적당한 것으로 고려된다.
많은 다른 "타입-특정" 미디어 시스템은 소스와 원격 목적지간의 스트리밍 및 스테틱 미디어 신호의 특정 타입들(예컨대, 비디오, 오디오, 이미지, 음성 등)을 송신하기 위해 꽤 오랜 오랜 시간 동안 사용된다. 이런 타입-특정 미디어 시스템의 전형적인 예는 텔레비전 송신 시스템, 전화선 시스템 및 무선 송신 시스템을포함하며, 모든 텔레비전, 전화 및 라디오는 따라서 미디어용의 수신 디바이스이다. 따라서, 스트리밍 및 스테틱 미디어의 효율적인 통신에 대한 요구는 예컨대, 전화, 텔레비전, 영화, 음악, 및 훨씬 최근의 대화형 게임 산업을 포함하는 많은 다양한 통신 산업들을 관련시킨다.
더욱이, 다양한 장기간 타입의 특정 시스템을 포함하는 많은 수의 미디어 통신 시스템들은 소스, 송신 채널 및 목적지 디바이스가 특정 포맷 내에서 특히 동작해야만 하도록 당해 미디어 파일이 특정 포맷으로 통신하는 "포맷 특정"이다. 포맷 특정 미디어 시스템의 예는 예컨대 임의의 미디어 타입들에서만 동작하고 케이블 캐리어로부터 특정 인코딩된 포맷으로만 전달되는 인코딩된 케이블 텔레비전 시스템을 포함한다. 따라서, 하드웨어 및 소프트웨어에서 이들 시스템은 일반적으로 컨텐츠 제공자에 의해 제공되는 미디어의 포맷 및 타입에만 전용된다.
사회적 요구는 이들 전용의, 컨텐츠-특정 및 포맷-특정 시스템의 능력을 능가하고 있다. 특히, 이들 전용 시스템은 특정 스트리밍 미디어에 대한 끊임없이 증가하는 클라이언트 수요를 실시간으로 수용하도록 구성되지 않는다. 더욱 특히, 최근에 상호연결된 세계에서의 기술 개발은 하나의 디바이스를 이용하여 다수의 포맷으로 다수 타입의 미디어를 풀링(pulling), 수신, 푸쉬(push), 및 전송하는 능력에 대한 사회의 기호를 꾀어된다. 더욱이, 컨텐츠 제공자는 많은 다른 미디어 신호들을 그들 클라이언트의 사무실, 거실, 및 수중에서 많은 다른 타입의 디바이스들에 전달할 수 있는 것이 요구된다. 개인 및 회사는 또한 여러 다른 포맷 및 여러 다른 개별 디바이스를 이용하여 상호간에 통신하길 원한다.
따라서, 인터넷의 집중화된 네트워크를 통해 스트리밍 및 스테틱 미디어를 전달하기 위해 중요한 산업이 출현했다. 컨텐츠 전달 회사는 인터넷을 통해 경마 및 엔터테인먼트로부터 의료 텔레메트리 및 교육으로, 그리고 비디오 및 오디오 포맷에서 스트리밍 미디어의 넓은 범위를 현재 전달하고 있다. DFC 지능으로부터 하나의 공개된 리포트에 따르면, 인터넷상에서 비디어 스트리밍은 2000년에 액세스되는 9억개의 전체 스트리밍에 대해 215% 성장했다. 이는 전체 액세스들의 거의 29%로 이루어지는 광대역 스트림을 포함한다. 이런 동일한 리포트는 또한 이용가능한 스트리밍 인벤토리(inventory)의 15%만큼이 현재 인-스트리밍(in-stream) 광고에서 활용된다고 추정한다. 인터넷 연구자 Jupiter Media Metrix에 의해 공개된 다른 리포트에서, 스트리밍 비디오 기술에서 홀로 쓰이는 사업은 2000년에 1.4억 미국 달러(US$140M)에서, 회사가 고용인, 소비자 및 다른 사업들과 통신할 때 전자 상호작용으로 전화되는 2005년에 30억 미국달러(US$3B)로 팽창할 것이다.
더욱 특히, 인구 팽창과 이들 시스템상에서 송신되는 사람수의 증가는 이용가능한 정보에 대한 이용가능한 대역폭에 크게 영향을 미친다. 따라서, 효율적으로 제한된 대역폭 자원 및 제한된 이용가능한 송신 속도를 이용하는 스트리밍 미디어의 능력은 사회적으로 중요성이 증가하고 있다.
압축/압축 해제 알고리즘("CODECS")
다른 타입들의 미디어를 통신하는 크게 증가하는 수요의 관점에서, 여러 압축/압축 해제 시스템("CODEC(s)")은 여러해 동안 개발되었고, 특히 중요한 연구 및 개발의 최근 주제로 되었다. CODECS의 특정 타입, 및 스트리밍 및 스테틱 미디어신호들과 통신하는 것에 관한 CODECS의 동작을 관리하는 시스템은 예컨대 그래픽 및 사진과 같은 스틸-프레임 이미지 및 스트리밍 미디어를 포함하는 미디어의 특정 타입에 대해 개발되었다.
이미지 CODECS
스테틱 미디어 CODECS의 여러 다른 타입들이 개발되었고, 이들 CODECS의 다양한 변종들이 널리 알려지거 사용된다. 특정 관심의 주제인 스테틱 미디어의 한 특정 타입은 (예컨대 비디오 컨텍스트에서 긴 일련의 상관된 이미지 프레임들이 일반적으로 보다 많은 복잡한 변수들, 예컨대 적당한 압축/압축 해제 필요에 크게 영향을 미치는 프레임들간의 크기 및 시간 관계에 기인하여, 스트리밍 미디어로서 처리된다 할지라도) 이미지를 포함한다. 스테틱 미디어 CODECing의 예는 따라서 이하 종래의 이미지 CODEC 기술 및 방법의 임의의 특정 타입을 참고하여 예시된다.
WWW(WorldWideWeb)상에서 그래픽 이미지에 대한 2가지 가장 일반적인 파일 포맷은, 그림(예컨대, 라인 아트(line art)) 및 사진에 대한 개별 표준으로 일반적으로 고려되는 "GIF" 및 "JPEG"으로 알려져 있으며, 이하 추가적인 이해를 위해 다른 이미지 압축 형태와 함께 더 설명된다.
"JPEG"는 "Joint Photographic Expert Group"의 약자이며, ISO 표준 10918에 따르는 그래픽 이미지 파일이다. 사진 압축/압축 해제에 공통으로 사용된다면, JPEG 파일은 압축 품질의 범위로부터 선택함에 의해 생성되거나, 또는 한 셋트의 압축 알고리즘으로부터 선택함에 의해 또한 설명된다. JPEG 파일을 생성하거나 또는 이미지를 다른 포맷으로부터 JPEG으로 변환하기 위하여, 양호한 이미지의 품질은 특정되야만 한다. 일반적으로, 기장 높은 품질이 가장 큰 파일을 가져오기 때문에, 이미지 품질과 이미지 크기사이에서 사용자에 의한 선택시 트레이드-오프(trade-off)가 일어난다. 압축의 JPEG 모드는 일반적으로 JPEG 구현기가 29개의 다른 코딩 프로세스들을 모두 이용하지 않는다 하더라도 이들을 포함한다. JPEG 이미지는 전형적으로 "jpg"명의 접미사가 주어진다.
"GIF"는 "Graphics Interchange Format"의 약자이며, 인터넷 통신에 대한 그림 이미지 압축/압축 해제의 사실상의 표준으로 일반적으로 고려된다. GIF 포맷팅은 Abraham Lempel, Jacob Ziv 및 Terry Welch에 의해 개발되고 Unisys Corporation에 의해 상용가능한 LZW 알고리즘으로 알려진 압축 알고리즘을 이용한다(일반적으로 이런 알고리즘이 요금을 함유한 라이센스를 요구함이 없이 공개적으로 이용가능하다할지라도). 더욱 특히, "LZW" 압축 알고리즘은 소정 길이의 비트(예컨대, 12비트)의 각각의 입력 시퀀스를 취하고, 때때로 이런 특정 비트 패턴에 대한 "디렉토리" 또는 "코드북"으로 불리는 표에서 엔트리를 생성한다. 엔트리는 패턴 그자체와 단문 코드로 이루어진다. 입력이 판독될 때, 전에 판독된 임의의 패턴은 단문 코드의 대체를 가져오며, 전체 입력량을 보다 작은 것으로 효율적으로 압축한다. LZ77 및 LZ78로 알려진 초기 접근법은 압축된 파일의 일부로서 룩업 테이블을 포함하지 않는다. 그러나, 보다 최근의 LZW 알고리즘 형태는 파일에 테이블을 포함하며, 보기 위해 파일을 압축 해제하는 디코딩 알고리즘은 인코딩된 입력을 처리할 때 알고리즘을 이용하여 테이블 자체를 구축할 수 있다. GIF 포맷은 래스터 라인을 이용하는 디스플레이 스크린과 연관된 2D 래스터 데이터 타입을 이용하며 이진수로 인코딩된다.
GIF 포맷의 2가지 버전들은 GIF 87a와, "애니메이트된(animated) GIF" 파일, 또는 현재의 이동 또는 이미지에서의 변화(무한 루프에서 또는 끝에 도달하는 수열(progression)을 통해)에 대한 시퀀스에서 플레이되는 단일 GIF 파일내의 이미지들의 단문 시퀀스를 허용하는 보다 최근의 GIF89a를 포함한다. GIF89A는 또한 허용되고, 또한 완전한 해상도가 도달될 때까지 빠진 라인들을 채우는 비트 스트림의 7 연속적인 파형들에 의해 점진적으로 대체되는 이미지의 퍼지(fuzzy) 아웃라인으로서 먼저 수신기에 의해 표시되며 도달되는 GIF 이미지인 "인터레이스된(interaced) GIF"를 허용한다. 인터레이스된 GIF는 예컨대 시청자에게 14.4 Kbps 및 28.8 Kbps 모뎀을 이용하여, 예컨대 결정하는 것과 같은(링크와 같은 동작 실행을 위해 이미지 상에서의 클릭) 당해 이미지에서 임의의 정보가 처리되기 전에, 보다 짧은 대기 시간을 관찰하게 한다.
이미지 시퀀스를 채우는 해상도의 파형을 표현함에 의해, 인터레이스된 GIF는 연속적인 파형에서 "페이드-인(fade-in)"되는 압축 알고리즘의 JPEG 셋트를 이용하여 생성되는 이미지를 기술하는 "프로그래시브(progressive) JPEG"과 유사하다. 프로그래시브 JPEG이 종종 모뎀 접속 속도에서 이미지를 전달하기 위한 보다 매력적인 방식이라고 관찰되는 동안, 빠른 접속을 갖는 사용자는 차이를 통지하기 쉽지 않다.
"PNG" 또는 "Portable Network Graphics" 포맷은 이미지 압축을 위해 보다 최근에 개발되었고, (JPEG 포맷이 크기/품질 트레이드-오프를 허용하는 것이 일반적이지 않다 하더라도)인터넷 사용을 위해 GIF 포맷을 대체하도록 공개화된다. 이런 포맷은 대중적인 소비와 개발을 위해 개발된다. GIF와 유사하게, PNG는 "손실없는" 압축 포맷으로 고려되며, 따라서 모든 이미지 정보는 압축 파일이 시청 동안 압축 해제될 때 복원된다. 그러나, PNG 포맷팅된 파일은 일반적으로 GIF 포맷 보다 10-30% 더 압축되는 것으로 여겨진다. PNG 포맷의 추가적인 속성들은 다음과 같인 제공된다: (ⅰ)컬러 투명도는 하나의 컬러에만 제한되지 않고, 투명도의 정도는 제어된다("불투명"); (ⅱ)이미지의 "인터레이싱"은 표준 GIF에 대해 개선된다; (ⅲ)"감마 보정"이 가능하여, 특정 디스플레이 제조업자에 의해 요구되는 컬러 밝기에 대하여 이미지의 "튜닝"을 허용한다; (ⅳ)이미지는 진정한 컬러, 팔레트, 및 GIF와 유사한 그레이-스케일 포맷을 이용하여 저장될 수 있다; 및 (ⅴ)"애니메이션"은 PNG가 일반적으로 확장될 수 있다고 고려된다 할지라도 일반적으로 지원되지 않아, 소프트웨어는 이런 스크립터블(scripable) 이미지 애니메이션을 제공하기 위해 적층된다.
"TIFF"는 "Tag Image File Format"의 약자이며, 스캐너 이미지들에 사용되는 그래픽과 같은 어플리케이션 프로그램들간에 래스터 그래픽(또는 "비트맵") 이미지들의 교환을 위해 공통 포맷이다. TIFF 파일은"tif" 또는 "tiff" 접미사를 통상 가지며, Microsooft 및 Hewlett-Packard의 Adobe 소프트웨어의 지원으로 1980년대 중반에 개발되었다. TIFF 파일은 그레이 스케일, 컬러 팔레트 또는 RGB 풀 컬러를 포함하는 여러 클래스들과, 기술(description), 및 이밖의 본 명세서에서 더 전개되는 차이들중 어느 하나일 수 있다. TIFF 파일은 JPEG, LZW, 또는 이밖의 본 명세서에서 더 기술되는 CCITT Group 4 표준 실행-길이 이미지 압축을 갖는 파일을 또한 포함한다. 가장 일반적인 그래픽 이미지 포맷들중 하나로서, TIFF 파일은 전형적으로 데스크탑 출판, 팩싱(faxing), 3D 어플리케이션, 및 의료 이미징 어플리케이션에 사용된다.
비디오 CODECS
비디오 압축은 예컨대, 사전-기록된 비디오(예컨대, "주문형 비디오(video-on-demaand)", 원격회의, 및 라이브 비디오(예컨대, 방송)을 포함하는 여러 어플리케이션들을 위해 집중적으로 개발된 주제이다. "데스크-탑" 컴퓨터, 무선 디바이스, 종래의 텔레비전, 및 고품질 텔레비전은 효율적인 비디오 압축 시스템이 작용해야만 하는 수신 디바이스들의 다른 타입들의 예이다.
일반적으로, 비디오 CODEC 알고리즘은 개별적인 프레임별 기준 및/또는 "시간상 압축" 기준 중 어느 하나 및 이들 모두상에서 동작하며, 여기서 각각의 프레임은, 종래의 사용에서 "DCT(Discrete Cosine Transform)", 웨이블릿 변환(Wavelet Transform) 및 퓨어 프렉털(Pure Fractals)을 포함하는 여러 수학적인 원리들에 기초하는 가장 일반적인 비디오 압축 알고리즘이다.
"DCT"는 이미지 압축 어플리케이션에 사용되는 지금까지 가장 대중적인 변환이다. 일반적으로, DCT는 코사인의 가중 합으로서 파형 데이터를 나타내는 기술이다. DCT는 이산 푸리에(discrete Fourier) 변환과 유사하다: 이는 신호 또는 이미지를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환한다. DCT는 이미지를 (이미지의 기시성 품질에 관한) 중요도를 구별하는 부분들(또는 스펙트럴 서브-밴드(spectralsub-band))로 분리하는 것을 돕는다. 그 인기에 대한 이유는 전형적인 이미지들에 대한 에너지 압축에 대한 양호한 성능과, 여러 빠른 알고리즘의 이용가능성을 포함하지 않는다. DCT는 2개의 국제적인 이미지/비디오 압축 표준, 즉 JPEG 및 MPEG에 사용된다.
"웨이블릿 변환"은 일반적으로 예컨대 푸리에 변환과 유사한 방식으로 목적지 수신기 디바이스에 의해 디코딩될 수 있는 수학적 표현의 셋트로 신호 데이터를 변환하는 수학적 알고리즘이다. 웨이블릿은 노이즈로부터 약한 신호의 회복을 강화하는 것으로 관찰되어, 이런 방식으로 처리된 이미지는 큰 블러링 또는 머들링(blurring or mudding) 없이 강화될 수 있다. 이런 이유로, 웨이블릿 신호 처리는 의료 어플리케이션에서 X선 및 자기 공진 이미지에 특히 적용된다. 인터넷 통신에서, 웨이블릿은 다른 종래의 방법에서 일반적으로 가능한 것 보다 큰 정도로 이미지를 압축하는데 사용된다. 몇몇 경우에, 웨이블릿-압축 이미지는 본 명세서에서 보다 상세히 설명되는 보다 친숙한 JPEG 포맷을 이용하여 유사한 품질 이미지의 크기의 약 25% 만큼 작을 수 있다. 따라서, 예컨대 200Kb를 요구하며 JPEG에서 다운로드하는데 일분 걸리는 사진은 단지 50Kb를 요구하며 웨이블릿-압축 포맷에서 다운로드하는데 15초만 걸린다. 웨이블릿-압축 이미지 파일은 종종 "wif" 접미사가 주어지며, 수신기(예컨대, 컴퓨터 수신기상의 인터넷 브라우저)는 이들 포맷 특정 파일들을 지원하거나, 또는 플러그-인 프로그램은 이런 파일을 판독하는데 요구된다.
프렉털 이미지 압축은 기존의 푸리에 시리즈 압축 스킴들에 대해 여러 개선을 제공하는 손실많은 이미지 코딩의 현대적 기술이다. 에지 묘사는 스텝 함수로서 모델링될 때 에지가 적당히 묘사되기 위해 많은 수의 푸리에 시리즈 항들을 요구하기 때문에 개선된다. 프렉털의 다른 이점은 빠른 디코딩 시간 및 스케일 독립성을 포함한다. 프렉털 압축은 속성의 자체 유사, 스케일링 종속의 통계적 특징을 이용하는 Mandelbrot 셋트에 기초한다(Mandelbrot, 1983). 프렉털 압축 및 압축 해제는 회전 및 스케일에 독립적인 샘플 영역과 동일한 특징을 보이는 영역을 찾기 위해 클러스터링(clustering) 접근법과 관련된다. 프렉털 이미지는 귀납적인 방정식들과 이들을 어떻게 재생하는지에 대한 지시로서 이미지를 압축한다. 방정식은 그 컴포넌트들간의 관계에 대하여 이미지를 기술한다. 저장 요구에 대한 감소는 프렉털 압축이 이미지의 픽셀 표현 대신에 방정식과 지시를 저장한다는 사실에 기인한다.
"MPEG"는 Moving Picture Experts Group의 약자이며, 공표된 임의의 발전 비디오 및 오디오 압축 표준과 동의어로서 사용되게 된다. 일반적으로, MPEG 비디오 파일을 사용하기 위해서, 개인용 컴퓨터는 통상 접미사가 ".mpg"인 전형적으로 큰 MPEG 파일을 조작 및 재생하도록 충분한 프로세서 속도, 내부 메모리 및 하드 디스크 용량을 필요로 한다. MPEG 파일을 재생하는 특정 MPEG 뷰어 또는 클라이언트 소프트웨어는 클라이언트 시스템상에서 이용가능해야 하며, 일반적으로 웹상에서의 여러 사이트들로부터 상용가능한 MPEG 플레이어의 쉐어웨어 또는 버전을 다운로드할 수 있다. MPEG 포맷팅된 미디어에 대한 동작의 모드는 이하 이들 순차적으로 전개되는 표준을 참고로 하여 설명된다.
더욱 특히, MPEG-1 표준은 약 1.5Mbps의 전송 레이트에서 일반적으로 코딩 프로그레시브 비디오에 대해 설계된다. 이는 일반적으로 비디오-CD 및 CD-I 미디어에 대한 특정 어플리케이션에 대해 설계된다. MPEG-1 오디오층-3("MP3")는 또한 초기 MPEG 작업으로부터 발전된다. "MPEG-2"는 4Mbps 이상의 전송 레이트에서 코딩 인터페이스된 이미지에 대해 일반적으로 설계되고, TV 방송 및 DVD(Digital Versatile Disk)에 사용되는 것이다. 많은 수의 MPEG-2 플레이어가 MPEG-1 데이터를 또한 조작할 수 있다고 일반적으로 관찰된다 하더라도, 반대는 일반적으로 사실로 관찰되지 않으며 MPEG-2 인코딩된 비디오는 MPEG-1 플레이어와 일반적으로 호환되지 않는다. 또 다른 프로그래시브 표준 "MPEG-3"은, 일반적으로 MPEG-3가 HDTV 요건을 만족시킨다고 일반적으로 믿어지는 MPEG-2에 합체된다 할지라도, 고품질 텔레비전("HDTV")에서 사용되는 것으로 또한 제안된다. 결국, "MPEG-4" 표준이 가장 최근에 개발된 것이며, 음성 및 비디오 합성, 프렉털 지오메트리 및 컴퓨터 가시화를 지향하기 위해 더욱 더 의욕적인 표준을 제공하고자 하는 것이고, 이미지를 재구성하기 위해 인공지능을 합체화하도록 더 기술된다.
MPEG-1 및 -2 표준은 25:1에서 50:1로 변하는 팩터에 의해 디지털 비디오를 압축하는 기술을 정의한다. 이런 압축은 5가지 다른 압축 기술들을 일반적으로 이용하는 이들 표준에 따라 달성된다: (ⅰ)주파수-기초 변환인 DCT(Discrete Cosine Transform); (ⅱ)선택적인 정보를 상실하는 기술인 "양자화", 예컨대 손실이 많은 예측, 여기서 몇몇 이미지는 이미지를 바로 선행하고 후행하는 화상으로부터 예측된다.
상용가능한 비디오 압축 기술의 보다 상세한 예는, Microsoft Media PlayerTM(마이크로소프트(사)로부터 상용가능함), ReaalPlayerTM또는 RealSystem G2TM(Real NetworkTM으로부터 상용가능함), Apple's QuickTimeTM(SorensonTM으로부터 상용가능함), 및 "VDO"를 포함한다. Microsoft Media PlayerTM은 압축/압축 해제을 위한 CODEC의 MPEG 표준을 적용하는 것으로 일반적으로 믿어지며, 반면에 다른 것들은 CODECS의 독점 타입을 사용한다고 알려진다. MPEG-4와 같은 표준 압축 알고리즘은 기업체 스트리밍, 보안 등을 위한 임베디드 시스템을 구축하는 개발자에게 인정받는다.
무선 및 IP 네트워크를 통해 스트리밍 비디오 솔루션을 제공하기 위한 보다 최근의 노력의 일례는 회사 이름이 Emblaze System에 의해 공개된다(LSE:BLZ). 이 회사는 임의의 플랫폼, PCs, PDAs, 비디오 셀 전화 및 대화형 TV상에서 라이브와 주문형 비디오 메시지 및 컨텐츠의 인코딩 및 재생하고자 하는 소정의 기술을 개시한다. Emblaze System은 이전의 GEO 대화형 미디어 그룹이라고 알려졌다. 다음의 공개된 국제 특허출원은 GEO 대화형 미디어 그룹이 "양수인"인 WO9731445 to Carmel etal; 및 WO9910836 to Carmel 정도에 관련되는 것을 알려진다. 이들 참고물의 개시는 이하 본 명세서에 참고로 합체된다.
무선 어플리케이션용 스트리밍 미디어의 통신을 개선하기 위한 CODEC 기술을 공개한 다른 회사는 PacketvideoTM회사이며, 더욱 특히 셀룰러 전화에 스트리밍 비디오를 통신하고자 하는 것이다. 또한, 이들은 무선 환경의 위험으로부터 비디오 및 오디오 스트림을 보호하기 위하여 시간 스케일러빌리티(scalability) 및 신호 에러 저항을 트랙킹하고자 하는 CODEC 기술을 개발한 것으로 알려진다. 미국 특허 제6,167,092 to Lengwehasatit는 본 특허의 양수인인 Packetvideo와 연관된 것으로 알려진 임의의 스트리밍 미디어 압축/압축 해제 기술의 다른 예를 개시한다. 본 특허의 내용은 이하 본 명세서에 참고로 합체된다.
다른 종래의 문헌은 이동 이미지용 컬러 비디오 데이터를 압축하기 위한, 저비용의 연속적인 적응성 디지털 비디오 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 CODEC 기술을 개시한다. 본 방법은 아날로그 비디오 프레임을 캡쳐하고 유일한 손실이 많은 디지털 압축 기술과 손실이 없는 디지털 압축 기술의 조합을 이용하여 압축하기 위한 바람직한 소스 입력 포맷으로 이미지를 디지털화하는 것과 관련된다.
다른 종래의 문헌은 이동 이미지용 컬러 비디오 데이터를 압축하기 위한 저비용의 연속적인 적응성 디지털 비디오 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 CODEC 기술을 개시한다. 본 방법은 아날로그 비디오 프레임을 캡쳐하고, 서브-밴드 코딩, 웨이블릿(wavelet) 변환, 움직임 검출, 실행 길이 코딩 및 가변 길이 코딩을 포함하는 유일한 손실이 많은 디지털 압축 기술과 손실이 없는 디지털 압축 기술의 조합을 이용하여 압축하기 위한 바람직한 소스 입력 포맷으로 이미지를 디지털화하는 것과 관련된다. 본 시스템은 뛰어난 비디오 품질을 제공하고자 하는 고압축을 제공하기 위한 시각 이미지의 압축 및 압축 해제용의 "허프만(Huffman)" 인코더를 사용하는 것으로 일반적으로 개시된 인코더 및 디코더(CODEC) 섹션을 포함한다.압축된 비디오 데이터는 압축된 디지털 오디오로 다중화된 비디오 데이터의 기본 비디오층 및 부가층을 제공하여, 로컬 또는 와이드 영역을 통한 무선 네트워크를 포함하는 인터넷 또는 인트라넷을 통한 분포를 위해 패킷화될 수 있는 데이터 스트림을 제공하게 된다. 개시된 CODEC 시스템은 데이터 채널상에서 이용가능한 대역폭과 이전 프레임에 대한 채널상에서 이용가능한 대역폭을 비교하는 것에 응답하여 프레임별로 디지털 이미지의 압축을 연속해서 조절하고자 하는 것으로, 네트워크 전송 채널의 이용가능한 대역폭 및 클라언트 사용자의 수신기 리소스 능력과 동등한 출력 데이터 스트림을 제공하게 된다. 압축은 축력 데이터 스트림의 프레임 레이트를 조정함에 의해 더욱 조절된다.
스트리밍 비디오 통신에 적어도 부분적으로 사용되는 CODEC 시스템의 보다 상세한 예는 미국 특허들: 6,081,295 to Adolph et al.;6,091,777 to Guetz et al.;6,130,911 to Lei;6,173,069 B1 to Daly et al.;6,263,020 B1 to Gardos et al.;6,272,177 to Murakami et al.; 및 6,272,180 B1 to Lei에 개시된다. 이들 특허의 개시는 이하 본 명세서에 참고로 합체된다.
대부분의 이전 스트리밍 비디오 압축 방법론은 이런 CODECS내에서 매우 복잡한 수학적 듈을 참조하고, 이들에 대한 미묘한 차이를 참조하며, 무선 네트워크에서 발견된 것과 같은 초저 대역폭 네트워크로부터 초고속 광섬유 설치와의 위성 통신으로 모든 타입의 공용 및 사설 네트워크들을 통해 "one size fits all" 비디오를 운반한다. 여러 종래의 압축 방법들 중에는, 이미지 크기, 프레임 레이트, 컬러 깊이, 콘트라스트, 밝기, 인지된 프레임 품질, 버퍼 길이, 등을 포함하는 사용자 정의가능한 파라미터들이 일반적으로 있다. 더욱이, 알고리즘 자체내에는, 수많은 비사용자 정의가능한 품질 및 가중 계산이 있다. 하나의 "일반적인" 관심을 위해 이들을 한번에 셋트하고 제품을 패키징 및 선적하는 것은 개발자에 달려있다.
그러나, 비디오 스트리밍 시장이 급속히 증가하면서, 세계는 어떤 하나의 알고리즘이 모든 비디오 소스, 목적지 또는 송신 양상에 이상적이지 않지 때문에 압축을 위한 하나의 표준을 선택하지 않는다. 제1 CODEC이 하나의 신호 타입 또는 신호의 제1 부(예컨대, 일련의 프레임들로 구성된 프레임 또는 신)에 대해 최상이라면, 다른 제2 CODEC은 다른 신호의 타입, 또는 동일한 신호의 다른 제2 부에 대해 최상이다. 더욱, 하나의 CODEC은 통신 네트워크에서 전송, 수신 및 송신 디바이스중에서 특정 스트리밍 신호의 압축/압축 해제에 가장 적합하며; 다른 제2 CODEC은 동일한 스트리밍 미디어 신호 그러나 통신 디바이스 파라미터들의 다른 셋트에 대한 제1 CODEC 보다는 적합하다. 예컨대, 몇몇 비디오 스트림은 핸드헬드 디바이스에 컬러를 전달하며, 다른 비디오 스트림은 프레임 레이트를 증가시키기 위해 셀룰러 전화로의 흑색 및 백색 송신에서 픽셀의 손실을 이용할 수 있다. 요구되는 사운드 품질, 프레임 레이트, 클래리티(clarity), 및 버퍼링 공차는 모두가 다수의 플랫폼을 통해 비디오 및 오디오 전달을 최적화하기 위한 선택의 압축 알고리즘에 결정적으로 영향을 미친다.
사실, 임의의 통신 디바이스 파라미터들은 초기의 파라미터들 셋트에 대한 초기에 적당한 CODEC이 동일한 스트리밍된 신호 전송 동안 이들 파라미터에서의 변화에 기인한 다른 CODEC 보다 덜 효율적이라고 여겨지도록 스트리밍 미디어 전송동안 충분히 변이된다. 이런 변이 파라미터들의 예는 제한없이, 데이터 전송 채널에서 이용가능한 대역폭, 송신 또는 수신 디바이스중 어느 하나에서 이용가능한 메모리 또는 처리 전력, 및 수신 디바이스에서 전용 디스플레이 해상도/윈도우(예컨대, 스크린상에서 최소화 원도우)를 포함한다. 이들 문제는 압축, 압축 해제, 및 특정 통신 디바이스 시스템을 따르는 특정 스트리밍 미디어 신호의 전달에 가장 효율적인 다른 것과 하나의 CODEC을 구별하는 팩터들의 다른 조합들의 많은 수의 반복에 의해 크게 섞인다.
CODEC 시스템이 "포맷-특정"이기 때문에, 소스 및 목적지 디바이스들은 공통의 특정 압축/압축 해제 양상에 따라 서로간에 미디어 신호를 수용하도록 "사전구성(pre-configured)"되야만 하고, 그렇지 않으면 트랜스코더가 사용되야만 한다. 그러나, 종래의 트랜스코더가 사용된다 할지라도, 통신 시스템에서의 제약(예컨대, 소스, 전송 채널, 목적지 디바이스)은 일반적으로 고려되지 않으며, 통신은 크게 오류가 있게 된다. 추가적인 설명을 위하여, 도 1a 및 1b는 소스(110-120)와 목적지 디바이스들(130-140)간에 미디어를 통신하는 종래의 방법을 나타내는 2개의 다른 개요도이다. 이들 묘사는 다른 미디어 형태가 유사한 시스템에 의해 표현된다 할지라도 스트리밍 비디오 통신을 특히 예시한다.
CODEC 알고리즘은 특정 어플리케이션에 대해 일반적으로 수정될 수 있으며, 이런 제한된 예를 통해 유사한 비수정된 셋트 보다 좋게 수행될 수 있다. 그러나, 이는 일반적으로 일련의 프레임들 또는 각각의 개별 프레임 중 어느 하나에서 일어나야만 한다. 몇몇 DCT 기초 알고리즘은 높은 해상도 및 낮은 인지 품질에서 각각의 프레임에 대해 일어나는 2십억개의 수학적 연산들을 가진다. 이는 심지어 상용 서버들이 1초에 30-60번 수행하기 위한 평균적인 머신에 대해 전체적으로 훨씬 많은 수학계산이다. 이는 전용 압축 보드 또는 ASIC의 도래에 기인한다.
오디오 CODECS
비디오 압축을 개선하는 사회의 최근의 관심에 부가하여, 오디오 압축은 오디오 방송, 음악, 비디오와 동기된 전송, 라이브 대화형 음성(예컨대, 전화)를 포함하는 여러 라이브 또는 사전에 기록된 어플리케이션에 대한 큰 노력의 주제이다. 이들 오디어 압축 어플리케이션중 어느 하나 및 모두는 넓게 변하는 능력 및 동작 파라미터들을 구비한 다수의 핸드헬드 또는 데스크탑 디바이스들과 같은 넓은 범위의 클라이언트측 수신기/플레이어와 호환되야만 한다.
종래의 오디오 CODEC은 일반적으로 여러 다른 타입들을 포함하며, 이들중 몇몇은 예시적인 목적으로 이하 간략하게 요약된다.
"CELP(Code Excited Linear Prediction)"은 타겟 신호의 파형 정합을 위한 여기-필터 프레임웍내에서 "AbS(Analysis-By-Synthesis)"를 이용하는 파형 CODEC을 이용하는 음성 압축 방법의 타입이다. CELP 기초 CODECS은 고품질 음성 압축용의 우세한 기술로서 최근에 개발되었고, 약 6kbps만큼 낮은 근처의 데이터 레이트에서 톨(toll)-품질의 압축된 음성을 송신하도록 공개되었다. 그러나, 적어도 하나의 공개에서는 CELP 코딩된 음성이 4kbps 이하의 비트 레이트에 대해 크게 감소된다고 개시하고 있다.
"보코더(vocoder)"는 파형 코딩 스킴에 기초하지 않고 재구성된 출력 음성을합성하기 위하여 타겟 입력 음성의 양자화된 파라미터화 설명을 사용한다. 보코더는 예컨대 4kbps과 같은 낮은 비트 레이트에서 보다 낳은 음성 품질을 전달하는 것으로 개시되며, 이런 어플리케이션에 대해 개발되었다. 낮은 비트 레이트 보코더는 보이싱된(voiced) 음성의 주기적 특성 및 음성 분석, 코딩 및 합성에 대한 고정 언보이싱된(stationary unvoiced) 음성의 "노이즈형(noise-like)" 특성을 사용한다. 보코더의 몇몇 초기 버전들(예컨대, 연방 표준 1015 LPC-10)은 시간 도메인 분석 및 합성 방법을 사용하나, 적어도 하나의 공개물이 "하모닉 코더(harmonic corder)"로 라벨링된 대부분의 보다 최근의 버전은 보이싱된 음성 세그먼트에 대한 하모닉 스펙트럴 모델을 활용한다.
임의의 특정 음성 압축 기술이 이전 설명에도 불구하고, 많은 수의 음성 CODEC 및 표준은 산업에 의해 개발되었고, 산업 및 비영리 그룹에 의해 관리되었다. 이런 그룹의 예는 제한없이 다음을 포함하며, 이들 표준은 CODECS의 기준 타입으로서 종종 사용된다: "ETSI(European Telecommunications Standards Institute); "IEEE(Institute of Electric and Electronics Engineers)"; 및 "ITU_T(International Telecommunication Union Telecommunications Standards Sector)"(이전에는 "CCITT).
특히 4Kbps에서 음성의 하이브리드 코딩용의 하나의 최근에 개시된 방법 및 장치는 음성 신호가 다음의 3가지 타입으로 분류되는 음성의 재생용 디코더와의 통신을 위한 음성을 인코딩한다: (ⅰ)안정 상태 보이싱 또는 "하모닉"; (ⅱ) 고정 언보이싱; 및 (ⅲ)"일시적인" 또는 "변이" 음성. 코딩 스킴의 특정 타입은 각각의클래스에 대해 사용된다. 하모닉 코딩은 안정 상태 보이싱된 음성에 사용되며, "노이즈형" 코딩은 고정 언보이싱된 음성에 사용되고, 특정 코딩 모드는 로케이션, 구조, 및 음성의 변이부를 특징짓는 로컬 시간 이벤트의 강도를 캡쳐하도록 설계된 변이 음성에 사용된다. 압축 스킴은 음성 신호 또는 LP 잔여 신호에 적용되게 하는 것이다.
새로운 음성 인코딩 방법을 기존 원격 통신 시스템에 부가하는 다른 최근에 공개된 방법 및 구조는 다음과 같이 또한 요약된다. CODEC은 "신" CODEC 및 "구" CODEC을 시스템에 병렬로 사용하기 위해 디지털 원격 통신 시스템의 음성 송신 송수신기로 도입한다. CODEC은 음성 코딩 방법이 모든 송수신기에서 구현되며 당해 원격 통신 시스템에 이전에 사용되는 송수신기들 사이에서 핸드쉐이킹 절차를 구현함에 의해 선택된다. 핸드쉐이킹은 각각의 접속 초기에 사용된다. 전화 호출 촛기에 그리고 핸드오버 후, 본 방법은 모든 당사자들이 새로운 음성 인코딩을 또한 사용할 수 있는지를 체크한다. 핸드쉐이킹 메시지는 음성의 품질상에서의 효과가 최소화되도록 선택되어, 메시지를 식별하는 확률이 최대가 되게 한다.
또 다른 비교적 최근의 참조물은 음성 압축에 사용되는 탄뎀(tandem) CODEC에 대한 조정가능한 지각 있는 가중 필터(tunable perceptual weighing filter)를 공개한다. 특정 필터 파라미터는 탄데밍(tandeming) 콘텍스트에서 개선된 성능을 제공한다. 더욱 특히, 사용되는 파라미터는 10차 LPC 예측 계수이다. 이 시스템은 "LD-CELP" 또는 "Low-Delay Excited Linear Predictive" CODEC을 사용하도록 특정된다.
예컨대 예에 따르는 CODEC을 이용하는 스트리밍 오디오 통신 시스템의 보다 상세한 예는 다음의 미국특허에 개시된다: 6,144,935 to Chen et al,;6,161,085 to Haavisto et al.; 및 6,233,550 to Gersho. 이들 특허의 개시는 이하 본 명세서에 참고로 합체된다.
CODEC을 갖는 인공지능("AI") 및 뉴럴 네트워크
여러 시스템 및 방법은 인공지능("AI") 또는 뉴럴 네트워크를 스트리밍 미디어 신호의 압축 및 압축 해제에 통합하고자 하는 것으로 최근에 개시되었다.
용어 "인공지능"은 학습(정보 및 이를 이용하기 위한 규칙의 습득), 이성(근사한 또는 명확한 결론에 도달하기 위해 규칙을 이용함), 및 자기 보정을 포함하는, 컴퓨터 시스템에 의한 사람 지능 프로세스의 시뮬레이션을 의미하는 것이다. AI의 특정 어플리케이션은 특정 분야에서 전문 지식 및 경험을 갖는 사람 또는 조직의 판단 및 행위를 시뮬레이션하는 컴퓨터 프로그램인 "전문가(expert) 시스템"을 포함한다. 전형적으로, 전문가 시스템은 프로그램에 대해 기술된 각각의 특정 상황에 대한 지식 베이스를 포함하며, 지식 베이스 또는 규칙의 셋트에 부가되어 강화된다.
용어 "뉴럴 네트워크"는 이하 로컬 메모리에서 데이터에 대한 액세스 및 지식의 작은 범위를 각각 갖는 많은 수의 병렬로 동작하는 프로세서와 통상 관련되는 인간 두뇌의 연산을 근사화하는 데이터 구조 및 프로그램의 시스템을 의미하는 것이다. 전형적으로, 뉴럴 네트워크는 초기에 트레이닝되거나, 또는 데이터 관계에 대한 규칙 및 많은 데이터량을 공급하며, 그 후 프로그램은 외부 자극(예컨대, 입력 정보)에 응답하여 어떻게 행위할지를 네트워크에 알릴 수 있다. 결정시, 뉴럴 네트워크는 제한없이 그라디언트-기초 트레이밍 및 퍼지 로직을 포함하는 여러 원리들을 사용한다. 뉴럴 네트워크는 일반적으로 더 깊은 층들을 갖는 보다 복잡한 네트워크를 갖는 지식층의 관점에서 더 기술된다. "피드포워드(feedforward)" 뉴럴 네트워크 시스템에서, 데이터에 관한 학습된 관계는 지식의 높은 층으로 "피드포워크"될 수 있다. 뉴럴 네트워크는 시간상의 개념을 또한 학습할 수 있으며, 신호 처리 및 시간 시리즈 분석에 널리 사용된다. 뉴럴 네트워크의 다른 공개된 어플리케이션은 오일 탐사 데이터 분석, 기상 예측, 생물학 연구소에서 뉴클레오티드 시퀀스의 해석, 및 사고 및 의식의 모델 조사를 포함한다.
용어 "퍼지 로직"은 이하 참/거짓(또는 1 또는 0의 "이진수") 도메인내에서만 동작하는 "불린(Boolean) 로직" 보다는 "진실의 정도(degree of truth)"에 기초하여 계산하는 접근법을 의미하는 것이다. 퍼지 로직은 절대적인 불린 로직 관점에서 용이하게 변역되지 않는 자연어의 컴퓨터 이해의 문제에서의 동작에 관련해서, 1960년대 버클리, 캘리포니아 대학의 Dr. Lotfi Zadeh에 의해 먼저 개발되었다. 퍼지 로직은 진실의 극단적인 경우로서 0과 1의 경우들을 포함하며, 또한 그 사이에서 진싱의 여러 상태들을 포함한다(예컨대, 존재하는 상태가 예컨대 0.98의 몇몇 임계치에 있다는 결정은 1을 동작에서 에러의 수용가능한 낮은 발생빈도로 할당하는데 도움을 준다).
뉴럴 네트워크를 통해 인공지능을 사용하고자 하는 이전에 개시된 스트리밍 미디어 압축/압축 해제 시스템의 일예는 비디오 데이터와 같은 데이터를 압축하기위하여 랜덤 변환을 사용한다. 여러 이전에 개시된 AI 및/또는 뉴럴 네트워크 시스템은 임의의 특정 손실없는 압축 CODECS의 사용 동안에 에러 정정의 목적으로 AI 및/또는 뉴럴 네트워크를 사용하고자 한다. 예컨대, 학습 시스템은 압축 및 송신 후에 수신기에 의해 수신되는 것들과, 송신측에서 수신될 것을 예측하는 것 사이의 차이를 결정하는데 채용된다.
개시된 방법 및 디바이스의 다른 예는 디지털 음성 프레임 에러를 숨기기 위하여 미싱(missing) 데이터 세그먼트로의 삽입용 지난(past) 신호-이력(history) 데이터를 외삽(extrapolation)하고자 하는 것이다. 외삽 방법은 버퍼에 저장되는 지난-신호 이력을 사용한다. 이 방법은 음성 압축 알고리즘("SCA") 파라미터의 1-스텝 외삽용 후행 전파에 의해 트래이닝되는 "FIR(Finite-Impulse Response)", 다층, 피드포워드 인공 뉴럴 네트워크를 활용하는 것으로 개시된다. 음성 연결이 구축될 때, 음성 압축 알고리즘 디바이스는 인코딩된 음성 프레임을 전송하기 시작한다. 음성 프레임이 수신될 때, 이들은 디코딩되고 음성 신호 전압으로 다시 변환된다. 통상의 디코딩 프로세스 동안, 요구되는 SCA 파라미터들의 사전 프로세싱이 일어나며, 그 결과는 지난-이력 버퍼에 저장된다. 음성 프레임이 상실되거나 또는 에러가 있는 것으로 검출된다면, 외삽 모듈은 실행되고, 변위 SCA 파라미터는 SCA에 의해 요구되는 파라미터로서 생성되어 전송된다. 이런 식으로, SCA로의 정보 전달은 명확하며, SCA 프로세싱은 통상적으로 계속된다. 이런 공개는 최종 수신된 상실된 음성 프레임과 다음에 수신된 음성 프레임간의 평활 전이 때문에 음성 프레임이 상실되는 것을 청취자에게 통상적으로 통지하지 못한다는 것을 명확히 알려준다.
일반적으로 미디어 타입 특정 CODEC 방법(예컨대, 음성, 비디오)에 관한 미디어 압축 및/또는 압축 해제용 시스템에서 인공 지능 및/또는 뉴럴 네트워크를 사용하고자 하는 보다 구체적인 예는 다음의 미국 특허들에 개시된다: 5,005,206 to Nailon et al.; 5,041,916 to Yoshida et al.; 5,184,218 to Gerdes; 5,369,503 to Burel et al.; 5,598,354 to Fang et al.; 5,692,098 to Kurdziel; 5,812,700 to Fang et al.; 5,872,864 to Imsde et al.; 5,907,822 to Prieto, Jr.; 및 6,216,267 to Mitchell. 또 다른 예는 다음의 국제특허출원에서 제공된다: WO 01/54285 to Rising; EPO 0372608 A1 to Nailon et al.. 여기에 인용된 이들 모든 공개물은 이하 참고로 본 명세서에 합체된다.
여러 스트리밍 미디어 신호를 처리하는데 사용되는 CODEC을 동작시키기 위한 피드백 또는 다른 시스템을 사용하나, "AI" 또는 "뉴럴 네트워크"를 특히 사용한다고 알려지지 않은 CODEC 시스템의 다른 공개물은 다음의 미국특허들에 개시된다: 6,072,825 to Betts et al.; 6,182,034 B1 to Malvar; 6,253,165 B1 to Malvar; 6,256,608 B1 to Malvar. 이들 특허는 이하 참고를 위해 본 명세서에 합체된다.
CODEC 알고리즘 자체에서의 큰 진보에도 불구하고, 또한 통신시 압축 효율을 개선하기 위하여 CODEC을 동작시키는 AI 및 다른 피드백 시스템의 종래의 의도된 사용에도 불구하고, 여전히 변동 대역폭 및 통신 프로토콜을 갖는 다종다양의 송신 채널을 통해 다종다양의 목적지 수신기 디바이스에 다종다양의 스트리밍 미디어 신호를 효율적으로 제공하는 능력에서 커다란 개선을 할 필요가 있다.
또한, 제한 없이 다음의 하나 이상을 포함하는 다양한 파라미터들에 기초한 스트리밍 미디어 신호의 통신에 적당한 CODEC을 적용하기 위한 AI 및/또는 뉴럴 네트워크를 통합할 필요가 있다: (a) 특히 다른 CODEC의 동작과 비교해서 그리고/또는 표준에 대항해서 선택된 CODEC의 동작의 인공 지식에 기초하는 것을 포함하는 다른 타입 및 동작의 이용가능한 CODEC의 라이브러리로부터 적당히 최적화된 CODEC의 자동화된 선택, (b) 기존 상황을 나타내는 동작 파라미터들의 주어진 셋트내에서 특정 CODEC의 동작의 프리-트레이닝된 그리고/또는 반복적으로 학습된 지식, 및 (c) 기존 상황 또는 테스트 상황중 어느 하나 또는 모두에 관한 그 동작의 지능 지식에 기초하여 적당한 CODEC을 기준 파라미터로 튜닝.
특히, 적용된 CODEC을 다음중 하나 이상에 의해 정의되는 기존 상황에 기초하는 지능 CODEC에 대한 필요가 여전히 있다: 스트리밍 미디어 신호 그자체의 파라미터, 송신 채널 능력 및 제약조건의 파라미터, 및 수신기 디바이스 능력 및 제약조건의 파라미터.
또한, 적당한 압축, 송신, 압축 해제, 및 당해 스트리밍 미디어 신호의 재생을 최적화하기 위하여 이들 동작 및 상황 파라미터들 모두에 관한 지능 지식을 기초하여 동작하는 이런 지능 CODEC 시스템에 대한 필요가 여전히 있다.
스트리밍 미디어용 종래의 트랜스코더
또한 스트리밍 미디어 통신 분야에서의 최근의 관심사는 현재 사용에서 넓은 어레이의 "포맷-특정" 인코딩 시스템들간에 상호통신을 제공하는 것이다. 다양한 다른 포맷-특정 시스템 및 프리-인코딩된 컨텐츠의 기존 필드는 인코딩된 컨텐츠를처리하는 널리 분할된 능력을 생성하여, 컨텐츠 제공자와 클라이언트 사용자들간의 호환성 이슈의 커다란 어려움을 가져온다. 하나의 클라이언트가 압축용 CODEC을 통해 컨텐츠가 들어가야만 하는 특정 소스로부터 스트리밍 컨텐츠를 보거나 듣고자 한다면, 호환가능한 CODEC은 신호를 향유하기 위하여 압축 해제를 위한 클라이언트측상에서 사용되야만 된다. 불행하게도, 소스 컨텐츠는 종종 근소한, 그리고 종종 단지 하나의 특정 CODEC 스킴과 결합된다. 따라서, 클라이언트가 이런 인코딩된 컨텐츠를 요청한다면(또는 소스가 특정 클라이언트로 인코딩된 컨텐츠를 푸쉬하고자 한다면), 다음의 2가지 기준중 하나가 만족되야만 한다: (1) 클라이언트는 다운로드되야만 하거나 또는 그렇지 않으면 포맷 특정 CODEC(디코더)을 처리해야만 한다; 또는 (2) 소스 미디어는 클라이언트 디바이스/시스템과 호환가능한 제2 포맷으로 제1 포맷으로부터 소스 미디어를 디코딩하기 위하여 "트랜스코더"를 통해 들어가야만 한다. 용어 "트랜스코더"는 이하 하나의 인코딩된(즉, 압축된) 포맷으로부터 다른 포맷으로 미디어 신호를 변환하는 시스템을 의미하고자 하는 것이다.
하나의 미디어 포맷을 다른 포맷으로 트랜스코딩하기 위한 여러 기술은 이전에 개시되었다. 도 1c는 많이 알려진 트랜스코딩 기술의 특징인 일반적인 프로세스의 한 예시적인 예를 도시한다. 더욱 특히, 요청(159)은 초기의 비호환가능한 포맷에 존재하는 컨텐츠용 디바이스 또는 플레이어의 특정 타입으로부터 먼저 수신된다. 도 1c에 도시된 특정 예에 따르면, RealTM용 MicroSoft MediaTM으로부터의 요청(159)이 수신된다. 컨텐츠가 특히 요청될 때, 컨텐츠는 초기 포맷(예컨대,리얼-인코딩된 포맷)으로부터 인코딩되고, 요청 플레이어용의 적당한 포맷(예컨대, MicroSoft MediaTM포맷)으로 "재인코딩"된다. 이런 재인코딩 미디어는 그 플레이어의 잔여 시스템내에서 디코딩용 요청 클라이언트에 알맞다.
이런 종래의 시스템은 다수의 클라이언트들에 대한 다수의 채널들에 대한 동시적인 피드가 동일한 수의 트랜스코더의 수에 의해 지원되야만 한다는 점에서, 커다란 스케일러빌리티 제한을 가진다. 예컨대, 도 1d는 MicroSoft Media Player로부터의 4개의 동시적 스트리밍 요청들을 관리하는 것으로만 기재된 종래의 트랜스코딩 기술의 개요적 구현을 도시하며, 여기서 요청된 컨텐츠는 RealTM포맷에서 초기에 인코딩된다. 4개의 인코더들(151-154) 및 4개의 디코더들(155-158)을 지원하는데 필요한 시스템 아키텍처는 커다란 컴퓨팅 리소스를 요구한다. 예컨대, 예에서 제공되는 각각의 인코더(151-154)가 이용가능한 RAM의 128Mbyte를 갖는 600MHz(예컨대, PentiumTMⅢ), 또는 256Mb 이용가능한 RAM을 갖는 듀얼 400 MHz 프로세서(예컨대, Pentium Ⅱ)를 갖는 컴퓨터를 요구하는 것으로 알려진다. 그래서, 4개의 이런 스트림들은 Quad 900 Xeon(이 공개 시점에서 비용이 소매로 약 $9K로 추정되는, Compaq, Hewlett Packard, Dell 및 IBM으로부터 상용가능하다)의 등가물을 요구한다. 이는 4개의 동시적인 스트림들에 대한 것이다 - 사회는 수천의 동시적인 스트림들을 현재 요구하고 있다.
또한, 최소한의 컴퓨팅 리소스를 이용하고 비용 효율적인 방식으로 다수의 포맷-특정 인코딩된 스트리밍 미디어 신호를 다수의 다른 포맷들로 효율적으로 변환하는 트랜스코더 시스템에 대한 필요가 여전히 있다.
미디어 통신에 영향을 미치는 파라미터들
특정 스트리밍 미디어 신호를 소정의 타겟으로 통신하기 위하여 적당한 CODEC의 선택에 영향을 주는 많은 수의 변수들을 더 예시할 목적으로, 다양한 다른 타입들의 스트리밍 비디어 포맷 및 프로세싱 시스템의 간략한 요약이 다음에 제공된다. 이들 다른 시스템들 각각은 이용가능한 송신 속도 및 대역폭과 수신기 프로세싱 파라미터들의 관점에서 스트리밍 미디어 신호의 통신 및 재생을 최적화하기 위하여 다른 타입의 압축 양식들(예컨대, CODECS)을 일반적으로 요구하는 것으로 알려진다.
임의의 특정 타입들의 통신 포맷 및 시스템이 이하 상세히 설명된다 하더라도, 다음의 표 1은 이용가능한 속도 또는 대역폭의 관점에서 현재 이용가능하거나 또는 개시된 다양한 다른 통신 시스템 및 송신 캐리어의 중요한 단면의 요약을 제공한다.
| 기술 | 속도 | 물리 매체 | 어플리케이션 |
| GSM 모바일 전화 서비스 | 9.6 내지 14.4 Kbps | 공간에서 RF(무선) | 사업 및 개인 사용을 위한 모바일 전화 |
| HSCSD(High-Speed Circuit-Switched Data Service) | 56Kbps 이상 | 공간에서 RF(무선) | 사업 및 개인 사용을 위한 모바일 전화 |
| 규직적인 전화 서비스(POTS) | 53Kbps 이상 | 트위스트된 쌍 | 가정 및 소규모 사업 액세스 |
| 프레임 릴레이상에서 전용 56Kbps | 56Kbps | 다양함 | 상당힌 큰 파일 첨부를 갖는 사업 e-mail |
| DSO | 64Kbps | 모두 | 디지털 신호 레벨의 셋트에서 채널상의 베이스 신호 |
| GPRS(General Packet Radio System) | 56 내지 114 Kbps | 공간에서 RF(무선) | 사업 및 개인 사용을 위한 모바일 전화 |
| ISDN | BRI: 64Kbps 내지 128KbpsPRI: 23(T-1) 또는 30(E1) 할당가능한 64Kbps 채널 플러스 제어 채널; 1.544Mbps(T-1) 또는 2.048(E1) | BRI: 트위스트 쌍PRI: T-1 또는 E1 라인 | BRI: 보다 빠른 가정 및 소규모 기업 액세스PPRI: 중간 및 대규모 기업체 액세스 |
| IDSL | 128Mbps | 트위스트 쌍 | 보다 빠른 가정 및 소규모 기업 액세스 |
| AppleTalk | 230.4Kbps | 트위스트 쌍 | Apple 디바이스용 LAN; 여러 네트워크가 브리지될 수 있으며; non-Apple 디바이스가 또한 연결될 수 있다. |
| EDGE(Enhanced Data GSM Environment) | 384 Kbps | 공간에서 RF(무선) | 사업 및 개인 사용을 위한 모바일 전화 |
| 위성 | 400Kbps(DirectPC 및 다른 것) | 공간에서 RF(무선) | 보다 빠른 가정 및 소규모 기업 액세스 |
| 프레임 릴레이 | 56Kbps 내지 1.544Mbps | 트위스트 쌍 또는 동축 케이블 | ISP로의 LAN용 대규모 회사 백본인터넷 하부구조로의 ISP |
| DS1/T-1 | 1.544Mbps | 트위스트 쌍, 동축 케이블, 또는 광섬유 | ISP로의 대규모 회사인터넷 하부구조로의 ISP |
| UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) | 2Mbps 이상 | 공간에서 RF(무선) | 사업 및 개인 사용을 위한 모바일 전화(2002년 이후에 이용가능함) |
| E-캐리어 | 2.048 Mbps | 트위스트 쌍, 동축 케이블, 또는 광섬유 | T-1의 32 채널 유럽 등가물 |
| T-1C(DSIC) | 3.152Mbps | 트위스트 쌍, 동축케이블, 또는 광섬유 | ISP로의 대규모 회사인터넷 하부구조로의 ISP |
| IBM 토큰 링/802.5 | 4Mbps(또한 16Mbps) | 트위스트 쌍, 동축케이블, 또는 광섬유 | 이서넷 이후의 제2 가장 일반적으로 사용되는 LAN |
| DS-2/T-2 | 6.312Mbps | 트위스트 쌍, 동축케이블, 또는 광섬유 | ISP로의 대규모 회사인터넷 하부구조로의 ISP |
| DSL(Digital Subscriber Line) | 512Kbps 내지 8Mbps | 트위스트 쌍, 동축케이블, 또는 광섬유 | 기존의 구리 라인을 이용하는 가정, 소규모 사업, 및 기업체 액세스 |
| E-2 | 8.448Mbps | 트위스트 쌍, 동축 케이블, 또는 광섬유 | 4개의 멀티플렉스된 E-1 신호를 운반 |
| 케이블 모뎀 | 512Kbps 내지 52Mbps("키"를 참고하고 "아래" 설명) | 동축 케이블(통상 이서넷을 사용한다); 몇몇 시스템에서 전화는 업스트림 요청에 사용된다. | 가정, 시업, 학교 액세스 |
| 이서넷 | 10Mbps | 10BASE-T(트위스트 쌍)10BASE-2 또는 -5(동축 케이블);10BASE-F(광섬유) | 가장 인기있는 LAN |
| IBM 토큰 링/802.5 | 16Mbps(또한 4Mbps) | 트위스트 쌍, 동축케이블, 또는 광섬유 | 이서넷 이후의 제2 가장 일반적으로 사용되는 LAN |
| E-3 | 34.368Mbps | 트위스트 쌍 또는 광섬유 | 16 E-1 신호 운반 |
| DS3/T-3 | 44.736Mbps | 동축 케이블 | 인터넷 하부구조로의 ISP인터넷 하부구조내의 작은 링크 |
| OC-1 | 51.84Mbps | 광섬유 | 인터넷 하부구조로의 ISP인터넷 하부구조내의 작은 링크 |
| HSSI(High-Speed Serial Interface) | 53Mbps 이상 | HSSI 케이블 | 라우터 하드웨어와 WAN 라인 사이느린 LAN 디바이스와 빠른 WAN 라인사이의 짧은 범위(50피트) 상호접속 |
| 빠른 이서넷 | 100Mbps | 100BASE-T(트위스트쌍)100BASE-T(트위스트 쌍);100BASE-T(광섬유) | 10Mbps 이서넷을 갖는 워크스테이션은 빠른 이서넷 LAN으로 플러그될 수 있다. |
| FDDI(Fiber Distributed-Data Interface) | 100Mbps | 광섬유 | 통상 대규모 회사 또는 큰 ISP에서의 큰, 넓은 범위의 LAN |
| T-3D(DS3D) | 135Mbps | 광섬유 | 인터넷 하부구조로의 ISP인터넷 하부구조내의 작은 링크 |
| E-4 | 139.264Mbps | 광섬유 | 4 E3 채널 운반1,920 동시 음성 회화까지 |
| OC-3/SDH | 155.52Mbps | 광섬유 | 대규모 회사 백본인터넷 백본 |
| E-5 | 565.148Mbps | 광섬유 | 4 E4 채널 운반7,680 동시 음성 회화까지 |
| OC-12/STM-4 | 622.08Mbps | 광섬유 | 인터넷 백본 |
| 기가 비트 이서넷 | 1Gbps | 광섬유(및 100미터까지의 "구리") | 10/100Mbps를 갖는 워크스테이션/네트워크기가 비트 이서넷 스위치로의 이서넷 플러그 |
| OC-24 | 1.244Gbps | 광섬유 | 인터넷 백본 |
| SciNet | 2.325Gbps(15 OC-3 라인) | 광섬유 | 인터넷 백본 |
| OC-48/STM-16 | 2.488Gbps | 광섬유 | 인터넷 백본 |
| OC-192/STM-64 | 10Gbps | 광섬유 | 백본 |
| OC-256 | 13.271Gbps | 광섬유 | 백본 |
표용의 코멘트 & 키
(ⅰ)용어 "Kbps"는 초당 수천 비트의 약자이다. 미국 밖의 국제 영어에서, 동등한 사용법은 "kbits s-1" 또는 "kbits/s"이다.
(ⅱ)엔지니어는 속도 보다는 데이터 레이트를 사용하나, 속도("여기서는 왜 내 웹 페이지를 보다 빨리 얻지 못하나?"로서)는 덜 기술적인 경향에 대해 보다 의미있는 것 같다.
(ⅲ) 데이터 송신에 관해, 관련된 용어, 대역폭 또는 "능력"은 파이프가 얼마나 넓은지 그리고 비트가 얼마나 빨리 파이프에서 채널로 전송되는지를 의미한다. 이들 "속도"는 총 속도이다. 즉, 캐리어내의 다수의 신호 채널상이 데이터는 통상 다른 사용들 동안 또는 다른 사용자들 중에서 채널에 의해 할당된다.
키: (ⅰ)"T"=T-미국, 캐나다, 및 일본 등에서 캐리어 시스템... (ⅱ)"DS"=디지털 신호(T-캐리어 또는 E-캐리어상을 주행하는)...(ⅲ)"E"=미국, 캐나다, 및 일본 이외의 나라에서 사용되는 채널당 모든 8비트를 사용하는 "T"의 등가...(ⅳ)"OC"=광 캐리어(동기식 광 네트워크) "STM"=동기 운송 모듈(동기식 디지털 하이러치(heirachy). (ⅴ) 가장 일반적인 기술만이 도시된다. (ⅵ) "물리 매체"는 광 섬유가 클래스 또는 트위스트 쌍의 쌍의 수 또는 단일 모드 또는 다중모드인지를 특정하지 않는다. (ⅶ) 기술의 효율적인 격차가 도시된다. (ⅷ) 이들 기술들중 많은 것들에 대한 표준이 공개되어 있다.
케이블 모뎀 노트: 케이블 상의 52Mbps의 상한은 현재 개별 PC에 대한 것이 아니라 ISP에 관한 것이다. 오늘날 PC의 대부분은 (PCI버스 자체가 빠른 속도로 데이터를 운반한다 할지라도) 10Mbps 정도만을 수용할 수 있는 내부 설계로 제한된다. 52Mbps 케이블 모뎀 채널은 개별 사용자들중에서 서브분할된다. 명확하게, 채널이 빠를수록, ISP가 요구하는 채널은 적게되고 개별 사용자를 지원하기 위한 비용도 낮게된다.
인터넷 캐리어 시스템
인터넷을 통한 스트리밍 비디오의 통신은 예컨대 "DSL(Digital Subscriber Lines)", "T1" 라인, 케이블 모뎀, "POTS(Plain Old Telephone Service)" 다이얼 업 모뎀, 및 무선 캐리어를 포함하는 다양한 송신 방식을 통해 일어난다. 많은 다른 무선 송신 방식의 기술이 이하 분리되게 처리된다 할지라도, 다양한 이들 다른 송신 모드들의 요약은 이하 추가적인 설명의 목적으로 바로 제공된다.
통신 채널에 적용되는 용어 "POTS" 또는 "다이얼-업"은 이하 상호 교환되는것으로 사용된다. 이들 용어는 서로 주위를 둘러싸는 구리선 또는 "트위스트 쌍"을 통해 가정 또는 소규모 기업체에서의 최종 사용자를 전화 회사 사무실로 일반적으로 연결하는 "협대역" 통신을 의미한다. 전통적인 전화 서비스는 볼륨(신호 크기) 및 피치(파장 변화의 주파수)의 관점에서 전기적인 균등물로 변환된 음향 아날로그 신호를 나타내는 아날로그 신호를 통해 다른 전화 사용자와 음성 정보를 교환하게 하도록 생성된다. 전화 회사의 시그널링이 이미 이런 아날로그 파장 송신에 대해 설정되었기 때문에, 전화 회사간에 정보를 수수하는 방식으로 이를 사용하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 다이얼업 모뎀은 아날로그 신호를 복조하는데 사용되고, 그 값을 디지털 정보로 불리는 0과 1값들의 스트링으로 바꾼다. 아날로그 송신이 단지 구리선을 통해 송신될 수 있는 정보의 이용가능한 양의 작은 부분만을 사용하기 때문에, 통상의 모뎀을 이용하여 수신할 수 있는 데이터의 최대량은 약 56Kbps이다. 컴퓨터가 정보를 수신하는 능력은 전화 회사가 디지털 데이터로서 도달하는 정보를 필터링하며 이를 전화선에 대해 아날로그 형태로 두고, 모뎀에 이를 다시 디지털로 변경시킬 것을 요구하다는 사실에 의해 제약이 된다. 달리 말하자면, 가정 또는 사업체와 전화 회사간의 아날로그 송신은 대역폭 병목현상이 있다.
DSL의 제한된 선구자로 고려되는 "ISDN(Internet Subscriber Digital Nerwork)"에서, 약 128Kbps까지의 인입 데이터 레이트는 몇몇 최종 사용자 클라이언트에서 달성된다.
"DSL(Digital Subscriber Line)"은 통상의 구리 전화선을 통해 고대역폭 통신을 행하는 "방송" 송신 캐리어로서 일반적으로 정의된다. 많은 다른 타입의 DSL서비스는 변화된 데이터 레이트 및 의도된 어플리케이션을 갖는 것으로 개시된다. 추가적인 설명이 이하 임의의 이들 DSL 타입에 대해 제공된다 할지라도, 다음의 표 2는 추자적인 전개 및 개요 이해의 목적으로 임의의 이들 DSL 타입의 정보 요약을 제공한다.
| DSL 타입 | 기술 | 데이터 레이트다운스트림;업스트림 | 거리 제한 | 어플리케이션 |
| IDSL | ISDL 디지털 가입자 라인 | 128Mbps | 24게이지 와이어상의 18,000 피트 | ISDN BRI 서비스와 유사하나 데이터만(음성은 동일 라인에 없슴) |
| CDSL | Rockwell로부터 소비자 DSL | 1Mbps 다운스트림; 그 보다 작은 업스트림 | 24게이지 와이어상의 18,000 피트 | 스플리터리스 가정 및 소규모 기업 서비스; DSL 라인과 유사 |
| DSL Lite(G.Lite와 동일) | "트럭 롤"없는 "스플리터리스" DSL | 가입 서비스에 의존하여 1.544Mbps에서 6Mbps까지의 다운스트림 | 24게이지 와이어상의 18,000 피트 | 표준 ADLS; 사용자의 가정 또는 기업체에서 스플리터를 인스톨할 필요가 없는 속도 희생 |
| G.Lite(DSL Lite와 동일) | "트럭 롤"없는 "스플리터리스" DSL | 1.544Mbps에서 6Mbps까지가입 서비스에 의존함 | 24게이지 와이어상의 18,000 피트 | 표준 ADLS; 사용자의 가정 또는 기업체에서 스플리터를 인스톨할 필요가 없는 속도 희생 |
| HDSL | 높은 비트 레이트 디지털 가입자 라인 | 2개의 트위스트쌍 라인들상의 1.544Mbps 듀플렉스;3개의 트위스트쌍 라인상의 2.048Mbps 튜플렉스 | 24게이지 와이어상의 12,000 피트 | 서버와 전화 회사간, 또는 회사내에서 T1/E1 서비스; WAN, LAN 서버 액세스 |
| SDSL | 대칭 DSL | 1.544Mbps듀플렉스(미국 및 캐나다);단일 튜플렉스 라인 다운스트림 및 업스트림상의 2.048Mbps(유럽) | 24게이지 와이어상의 12,000 피트 | HDSL과 동일하나 트위스트 쌍의 단지 하나의 라인을 요구한다. |
| ADSL | 비대칭 디지털 가입자 라인 | 1.544 내지 6.1Mbps 다운스트림;16 내지 640 Kbps 업스트림 | 18,000피트에서1.544Mbps;16,000피트에서2.048Mbps;12,000피트에서6.312Mbps;9,000피트에서8.448Mbps | 인터넷 및 웹 액세스, 움직임 비디오, 주문형 비디오, 원격 LAN 액세스 |
| RADSL | 웨스텔로부터 레이트 적응성 DSL | 라인에 적응되는, 640Kbps 내지 2.2Mbps 다운스트림; 272Kbps 내지 1.088Mbps 업스트림 | 제공 안됨 | ADSL과 유사 |
| UDSL | 유럽 회사에 의해 제안된 단방향 DSL | 알려지지 않음 | 알려지지 않음 | HDSL과 유사 |
| VDSL | 매우 높은 디지털 가입자 라인 | 12.96Mbps에서 4,500피트;25.82Mbps에서 3,000피트; 51.84Mbps에서 1,000피트 | ATM 네트워크;이웃과의 섬유 |
오퍼링 서비스 회사의 중심 사무실로부터의 거리에 의존하여 변하는 DSL 서비스용 전형적인 공개 데이터 레이트는 움직임 비디오, 오디오, 및 3-D 효과의 연속적인 송신을 가능하게 하도록 믿어지는 6.1Mbps(이론적으로는 8.448Mbps에서 공개됨)까지 상승하는 레이트를 포함한다. 더욱 전형적인 개별 접속은 512Kbps 내지 1.544Mbps까지 그리고 약 128Kbps에서를 제공한다. DSL 라인은 데이터 및 음성 신호 모두를 운반하며, 라인의 데이터 부분은 연속해서 접속된다. DSL은 ISDN을 많은 영역에 대체하며 가정 및 기업체와의 멀티미디어 통신을 위한 케이블 모뎀과 호환가능하는 몇몇 공개물을 기대한다. DSL은 디지털 도메인내에서 완전히 동작하며, 아날로그 형태및 그 반대로 변화를 요구하지 않는다. 디지털 데이터는 디지털 데이터로서 직접 목적지 컴퓨터에 송신되며, 이는 전화 회사가 순방향 송신을 위한 매우 넓은 대역폭을 사용하게 한다. 한편, 클라이언트 사용자가 선택한다면, 신호는 분리될 수 있어, 대역폭중 일부는 아날로그 신호를 송신하는데 사용되어 전화 및 컴퓨터가 동일 라인에서 사용되고 동시에 사용된다.
대부분의 DSL 기술들은 신호 스플리터(signal splitter)가 전화국 방문 및 설치 비용을 필요로 하는 가정 또는 사업장에 설치될 것을 요구한다. 그러나, 중앙국으로부터 원격적으로 분리를 관리할 수 있다. 이는 스플리터리스 "DSL Lite", G.Lite, 또는 Universal ADSL(이하에 부가하여 정의됨)로서 알려져 있으며 최근에 표준으로 만들어 졌다. 이들이 국제 전기 통신 연합(ITU)에 의해 표준화되고 있다고 할지라도, 몇몇 변조 기술들은 다양한 종류의 DSL에 의해 사용된다. 상이한 DSL 모뎀 제조업자들은 DMT(Discrete Multitone Technology) 또는 CAP(Carrierless Amplitude Modulation) 중 어느 하나를 이용하고 있다. MVL(Multiple Virtual Line)으로서 알려진 제3 기술은 다른 가능성이 있다.
DSL 동작의 다양한 파라미터들은 가변가능하며 달성될 수 있는 유효 데이터에 영향을 미친다. DSL 모뎀들은 통상적으로 북미 및 유럽 표준에 의해 설정된 데이터 레이트 멀티플을 따른다. 일반적으로, 중계기(repeater)없이 DSL에 대한 최대 범위는 5.5 km(18,000 피트)이다. 전화국쪽으로 거리가 감소함에 따라, 데이터 레이트는 증가한다. 다른 요소는 구리선의 게이지이다. 24 게이지 배선이 무거워질수록 26 게이지 배선보다 더 멀리 동일한 데이터 레이트를 전송한다. 5.5 킬로미터 범위를 초과한 목적지 디바이스의 경우, 일반적으로 만일 각 전화국 제공자가 광섬유 케이블을 이용한 로컬 루프를 확장한 경우에만, DSL이 제공될 수 있다.
멀티플 DSL 사용자들을 "백본(backbone)"으로서 고속 네트워크에 접속시키기 위해서는, 전화국은 DSLAM(Digital Subscriber Line Access Muitiplexer)를 사용한다. 통상적으로, DSLAM은 기가바이트 데이터 레이트로 데이터 전송을 통합할 수 있는 ATM(asynchronous transfer mode) 네트워크에 접속한다. 각 전송의 타단에서, DSLAM은 신호들을 디멀티플렉스하여 이들을 적당한 개별 DSL 접속에 포워드시킨다.
"ADSL" 또는 "비대칭 디지털 가입자 라인"은 가정 및 작은 사무소 사용자들에게 가장 친숙하게 될 DSL의 형태이다. ADSL은 양방향 또는 "듀플렉스(duplex)" 대역폭이 다운스트림 방향에 전념하고, 사용자에게 데이터를 전송하기 때문에 "비대칭"이라고 불리운다. 대역폭의 작은 부분만이 업스트림용 또는 사용자 상호작용 메시지로 활용가능하다. 그러나, 대부분의 인터넷 및 특히 그래픽- 또는 멀티-디미어 집약 웹(intensive Web) 데이터는 다량의 다운스트림 대역폭을 필요로 하지만, 사용자 요구 및 응답은 작고 적은 업스트림 대역폭을 필요로 한다. ADSL을 이용하여, 초당 6.1 메가비트의 데이터가 다운스트림 전송될 수 있으며 640 Kbps까지 업스트림될 수 있다. 높은 다운스트림 대역폭은 전화선이 모션 비디오, 오디오 및 3-D 이미지들을 수신지 컴퓨터 또는 텔레비젼 디스플레이에 전송할 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 다운스트림 대역폭의 작은 부분은 데이터보다는 음성에 전념할 수 있으며, 폰 대화는 개별선을 요구하지 않고 전송될 수도 있다. "케이블" 텔레비젼 라인을 통한 유사 서비스와는 달리, ADSL은 소정 지역내에 있는 이웃과 대역폭에 대해 경쟁하지 않는다. 많은 경우에, 당신의 현존 전화선들은 ADSL로 작업될 것이다. 일부 지역내에서, 그들은 업그레이드를 필요로 할 수도 있다.
"CDSL" 또는 "소비자 DSL"은 락웰(Rockwell)사가 활용가능한, DSL의 상표 버젼으로서, ADSL(1 Mbps 다운스트림, 일반적으로 더 낮은 업스트림으로 예측됨)보다 다소 느리지만, "스플리터(splitter)"가 사용자측에 설치될 필요가 없다는 이점을 갖는다. 하드웨어는 로컬 전화국에 의해 가정 또는 사업장에 CDSL을 전송할 필요가 있을 수도 있다. CDSL은 DMT 또는 CAP ADSL 기술이라기 보다 그 자신의 캐리어 기술을 사용한다.
다양한 회사들은 "G.Lite"라고 불리우는 ADSL의 표준 및 더 쉬운 설치 버전을 개발시 전화국과 작업하였으며, 이는 공개시에 개발중에 있다고 믿는다. "G.Lite" 또는 "DSL Lite"(또한 "스플리터리스 ADSL" 및 "Universal ADSL"로서 알려져 있음)은 사용자측에서의 라인의 스플리팅을 요구하지 않지만 전화국에서 사용자에 대해 원격으로 스플리팅을 관리하는 더 느린 ADSL이라고 생각되며, 더 낮은 비용이 요구된다고 생각된다. G.Lite, 표면상 ITU-T 표준 G-992.2는 1.544 Mbps 내지 6 Mbps의 다운스트림과 약 128 Kbps 내지 약 382 Kbps 업스트림의 데이터 레이트를 제공한다고 공표되어 있다. 적어도 이 공표를 통해 G.Lite가 DSL의 가장 널리 설치된 형태라는 것이 예측된다.
"HDSL" 또는 "High bit-rate DSL"은 통합된 사이트(corporate site)내에서 그리고 전화국과 고객간에 광대역 디지털 전송용으로 널리 사용될 DSL의 초기 변동이 있을 것이라고 생각된다. HDSL의 주요 특성은 대칭적이라는 것이고: 동일량의 대역폭은 양 방향에서 활용가능하다. 이러한 이유로, 최대 데이터 레이트는 ADSL에서 보다 통상적으로 더 낮다. HDSL은 북미에서의 T1 라인 또는 유럽에서의 E1 라인상에서 전송될 수 있는 것 많큼 많이 트위스트 쌍(twisted-pair)의 단일 배선상에서 전송될 수 있다(약 2.32 Mbps까지).
"IDSL" 또는 "ISDN DSL"은 실제적으로 ISDN 데이터 레이트에 더 근접하기 때문에 다소 틀린 명칭이며 ADSL과 통상적으로 관련된 훨씬 더 높은 레이트에 비해 약 128 Kbps에서 서비스한다.
"RADSL" 또는 "레이트 적응(Rate-Adaptive) DSL"은 신호들이 소정 고객 전화기에 전송될 수 있고 그에 따라 전송 레이트를 조정할 수 있는 레이트를 소프트웨어가 결정할 수 있는 웨스텔(Westell)사로부터 활용가능하게 만들어진 ADSL 기술이다. Westell의 "FlexCap2TM" 버전 시스템은 RADSL을 이용하여 약 640 Kbps 내지 약 2.2 Mbps의 다운스트림과 약 272 Kbps 내지 약 1.088 Mbps의 업스트림으로 현존 라인을 통해 전송한다.
"SDSL" 또는 "대칭 DSL"은 듀플렉스 라인상의 각 방향에 대해 약 1.544 Mbps(미국 및 캐나다) 또는 약 2.048 Mbps(유럽)로 전송하는 단일 트위스트쌍 라인을 갖는 HDSL과 유사하다.
"UDSL" 또는 "단방향(Unidirectional) DSL"은 유럽 회사로부터 제안되었으며, 일반적으로 HDSL의 단방향 버전을 제공한다고 생각한다.
"VDSL" 또는 "매우 높은 데이터 레이트(Very high data rate) DSL"은 예를 들면, 길이가 약 1,000 피트 또는 약 300 미터까지 라인들을 통해 51 Mbps 및 약 55 Mbps사이인, 비교적 짧은 거리에 걸쳐서 더 높은 데이터 레이트에 대한 희망을 갖고 개발중에 있는 기술이라고 생각된다. 적어도 하나의 공표는 ADSL이 널리 전개되고 공존한 후에 VDSL이 나타나게 될 수도 있다는 것을 예견한다. 전송 기술(CAP, DMT 또는 다른 것)과 일부 환경에서의 그 유효성은 아직 결정되지 않았다. 다수의 표준 기구들은 작업중에 있다.
"x2/DSL"은 56 Kbps 모뎀 통신을 지원하는 3Com으로부터의 모뎀이지만 사용자의 지역에서 활용가능하게 될 때 ADSL에 새로운 소프트웨어 설치를 통해 업그레이드가능하다. 이 기술을 "당신이 꾸준히 필요로 하게 될 마지막 모뎀"이라고 설명하는 것과 같이, 적어도 하나의 공표는 3Com을 인용한다.
"T1" 전송 라인은 일반적으로 "광대역(broadband)" 캐리어로서 고려되고 "T-캐리어" 시스템의 타입으로서 정의되며, 이는 디지털화된 음성 전송을 지원하였던 첫번째 성공적인 시스템으로서 1960년대에 미국에서 벨 시스템에 의해 최초로 도입되었었다고 생각된다. T-캐리어 시스템은 펄스 코드 변조 및 시분할 멀티플렉싱을 이용하는 전체적으로 디지털이다. 음성 신호들은 통상적으로 초당 8,000회로 샘플링되며 각 샘플은 8 비트 워크로 디지털화된다. 동시에 디지털화되는 24개의 채널을 이용함으로써, 24 채널 각각에 대해 8비트 워드를 나타내는, 192비트 프레임은 약 초당 8,000회 전송된다. 각 프레임은 다음 프레임으로부터 1 비트씩 분리되어, 193 비트 블럭이 된다. 1.544 Mbps의 T-1의 공표된 데이터 레이트는 일반적으로192 비트 프레임과 8,000만큼 승산된 1비트 신호 비트를 나타낸다.
T-1 시스템은 통상적으로 4배선을 사용하고, 2개의 배선은 수신 전용이고 나머지 2개는 동시에 송신 전용인, 듀플렉스 능력을 제공한다. T-1 디지털 스트림은 멀티플렉싱되는 24, 64 Kbps 채널을 포함하며, 표준 64 Kbps 채널은 음성 대화에 필요한 대역폭에 기초한다. 4개의 배선들은 본래 한쌍의 트위스트쌍 구리 배선이었지만, 최근 시스템에서는 동축 케이블, 광섬유, 디지털 마이크로파 및 다른 캐리어 기술을 제공한다. 채널들의 수 및 이용은 표준 가이드라인으로부터 변화될 수도 있다.
T-1 라인의 오리지널 전송 레이트(1.544 Mbps)는 인터넷에 인터넷 서비스 제공자("ISP") 접속시 오늘날 공통으로 사용된다. 다른 레벨, T-3 라인은 44,736 Mbps를 제공하도록 공표되어 있으며, 또한 인터넷 서비스 제공자에 의해 공통으로 사용된다. 다른 공통적으로 사용된 서비스는 "프렉션널(fractional) T-1"이며, 사용되지 않은 나머지 채널들과 함께, T-1 라인내의 24 채널의 일부분의 렌탈이다.
표시 성능/제약 및 관련 표준
다양한 다른 타입의 수신기는 또한 수신기에 의해 표시하기 위해 특정 스트리밍 미디어 신호를 효과적으로 통신하기 위한 적당한 CODEC 양식에 현저하게 영향을 미칠 수도 있다. 그러한 변환된 표시 파라미터들(예를 들면, 투명도, 컬러, 깊이, 사이즈, 타입/포맷-상세)을 도시하는 특정 예들의 간단한 요약은 다음과 같이 더 나은 이해를 위해 제공된다.
상이한 타입들 간에 심하게 변화하고 미디어 수신기 장치를 스트리밍하며,이에 따라 사용된 적당한 CODEC에 대한 현저한 임팩트를 가질 수도 있는 하나의 파라미터는 표시 장치에 의해 표현될 수도 있는 컬러 또는 "파레트(palette)"의 범위이다. 웹 기판 스트리밍 미디어의 경우 컴퓨터 표시 성능은 물론 브라우저 소프트웨어 성능이 이해되어야만 한다고 할지라도, 인터넷 기초의 스트리밍 미디어 표시를 위한 대부분의 소프트웨어에 의해 달성될 수도 있는 표준 "브라우저-세이프(browser-safe)" 파레트는 예를 들면, 약 216 컬러를 포함할 수도 있다.
컴퓨터 표시 기술에 관련하여, 스크린 상에 각 개별 화소 또는 어드레스가능한 조명 엘리먼트에 대해 컬러가 설정된다. 각 화소는 레드, 그린 및 블루(RGB) 컴포넌트를 갖는다. 이들 컴포넌트 각각에 대해 세기량을 특정함으로써, 그 화소에 개별 컬러가 제공된다. "트루 컬러(true color)" 표시는 일반적으로 24 비트값을 이용하여 표시 스크린 상에 화소의 컬러를 정의하여, 16,777,216 허용 컬러까지의 가능성을 허용한다. 화소의 컬러 음영을 정의하는데 사용된 비트의 수는 "비트-깊이(bit-depth)"라고 칭한다. 트루 컬러는 종종 "24-비트 컬러"로서 참조되지만, 대부분의 현대 컬러 디스플레이 시스템들은 32-비트 컬러 모드를 제공한다. "알파 채널(alpha channel)"로서 명명되는 여분의 바이트는 통상적으로 제어 및 특수 효과 정보용으로 사용된다. "그레이 스케일(gray scale)"(그레이의 개별 음영으로 구성됨) 디스플레이 세팅은 일반적으로 N 비트의 깊이를 갖는 것으로서 정의되며, 여기서 N은 화소내의 블랙의 포화도(saturation)를 나타낸다. 만일 N=1인 경우, 이미지는 비트가 온 또는 오프일 수 밖에 없는 바와 같이, 그레이 스케일이라고 명명되지 않고 그 대신에 단색(monochrome)이라고 명명되거나, 블랙 및 화이트로 명명되며, 어떠한 음영 정보도 포함할 수가 없다.
공통 컴퓨터 해상도는 예를 들면 제한없이 다음을 포함한다:
(i) 4 : 3 어스팩트비로 16 컬러의 640 ×480 화소 또는 256 컬러의 320 ×240 화소를 표시할 수 있는 VGA 또는 비디오 그래픽 어레이;
(ii) 800 ×600 ×6 비트/화소(16 컬러) 또는 650 ×480 ×8 비트/화소(256 컬러)를 표시할 수 있는 SVGA 또는 슈퍼 비디오 그래픽 어레이. SVGA는 VBESA(Video Electronics Association)에 의해 생성되었다; 및
(iii) 32,768 컬러로 1024 ×768 화소를 표시할 수 있는 XGA(v1-4) 또는 확장된 그래픽 어레이(eXtended Graphics Array).
1960 ×1440 이상의 화소 크기와 32 비트/화소 이상의 컬러 깊이를 정의하는 SXGA와 같은 추가적인 표준이 부가되었다.
특정 디스플레이 또는 브라우저가 다룰 수 있는 것 보다 더 큰 범위의 컬러들(또는 파레트)이 미디어 신호에 의해 사용되는 경우에, 대부분의 브라우저들은 통상적으로 컬러들을 "디더(dither)"하도록 되어 있으며, 이는 본 명세서에서 브라우저가 파레트내에 없는 임의의 컬러를 대체할 수 있는 컬러를 파레트내에서 찾는다는 것의 의미한다. 넓은 범위의 상이한 시스템 디스플레이 능력을 더 도시하기 위하여, 구동 시스템에 기초한 WindowsTM(마이크로소프트사로부터 상업적으로 활용가능함) 및 MacintoshTM(애플사로부터 상업적으로 활용가능함)을 이용한 시스템은 동일한 파레트를 갖지 않는다; 통상의 256 컬러 파레트내에서, 216 컬러는 양측 타입의 브라우저에 공통적인 반면에, 46 컬러는 상이하기 때문에 타 시스템에 의해 특정된 포맷으로 본 시스템의 타입과 이미지 신호를 교신하려면 시스템들 중 어느 한 시스템내에서 구동되는 브라우저에 의해 디더(dither)할 필요가 있다.
또한 전자 정보로부터 어떻게 시각 표시가 실행될 수 있는지에 대한 많은 상이한 기술들이 있다. 용어 "VDT" 또는 "비디오 디스플레이 터미널"은 일반적으로 컴퓨터 산업내에서 사용되며 본 명세서에서는 "디스플레이"를 간단히 참조하여 상호변경가능하게 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 컴퓨터 터미널 이용에 관련하여, VDT는 컴퓨터 사용자에게 텍스트 및 그래픽 이미지를 보여주는 프로젝팅 메카니븜 및 컴퓨터 출력 표면을 포함한다. VDT는 예를 들면, CRT들(cathode ray tube), LCD들(liquid crystal displays), LED들(light emitting diodes), 가스 플라즈마 또는 다른 이미지 프로젝션 기술을 포함하는 다양한 특수 디스플레이 기술을 이용할 수도 있다. 디스플레이는 일반적으로 스크린 상에 정보를 생성하는 디바이스 및 스크린 또는 프로젝션 표면을 포함하도록 고려된다. 일부 컴퓨터에서, 디스플레이는 별도의 유닛 또는 "모니터"내에 패키지화고, 또는 디스플레이는 컴퓨터 프로세서와 함께 단일 유닛내에 전체적으로 통합될 수도 있다.
특히 LCD에 관련하여, 이 기술은 일반적으로 다른 VDT에 비해 최소 볼륨 및 물리적 깊이를 필요로 하기 때문에 통상적으로 랩탑 컴퓨터 및 셀폰(cellphone)/PDA에 사용된다. LCD는 LED 및 가스 디스플레이 VDT보다 훨씬 더 적은 전원을 소비하며, 이는 주로 방출한다기 보다 광을 블록킹(blocking)하는 원리에 따라 작동하기 때문이다. LCD는 "박막 트랜지스터" 또는 "TFT" 디스플레이로서 알려져 있는 "패시브 매트릭스" 또는 "액티브 매트릭스" 중 어느 하나일 수도 있다. 패시브 매트릭스 LCD는 그리드의 각 교차점에 위치한 화소들을 갖는 도전체들의 그리드를 갖는다. 전류는 그리드상의 2개의 도전체들 양단에 전송되어 임의 화소에 대해 광을 제어한다. 액티브 매트릭스는 각 화소 교차점에 위치한 트랜지스터를 가지며, 화소의 휘도를 제어하기 위해 적은 전류를 필요로 한다. 이러한 이유로, 액티브 매트릭스의 전류는 보다 빈번하게 온 및 오프 스위칭될 수 있어, 스크린 리프레쉬 시간을 향상시키기 때문에 고속의 스트리밍 미디어(예를 들면, 액션 비디오)에 대한 효율이 향상된다. 일부 패시브 매트릭스 LCD는 이전 버젼에서 한번의 스캔과 동일한 시간에 전류를 이용하여 그리드를 2번 스캔한다는 점에서, 듀얼 스캐닝을 가지지만; 액티브 매트릭스는 여전히 2가지 중 더 우수한 기술이라고 고려된다. 반사 컬러 표시 기술 -패시브 매트릭스 디스플레이 구성에의 컬러 필터의 통합- 은 액티브 매트릭스 기술에 대안으로서, 저전력, 저비용이다. 이들은 주위 광을 반사시키기 때문에, 반사 LCD 드라이버는 낮에 야외에서 이용하는 동안 특히 높은 성능을 전달한다. 다양한 상이한 디스플레이 기술들, 그에 따라 전송 포맷들은 또는 텔레비젼 시청을 위해 특별히 개발되었다. 따라서, 몇몇 상이한 표준들은 텔레비젼 전송용으로 변화되었고, 이들의 차이점들은 텔레비젼 환경에서 스트리밍 미디어 신호를 통신하기 위한 소망의 압축 정도 및 본질(특정 CODEC의 선택)에 현저하게 영향을 미칠 수도 있다. 이들 표준은 특히 그리고 제한없이; SDTV(standard definition television); 및 HDTV(high definition television)을 포함한다.
"SDTV" 또는 "표준 선명 텔레비젼" 및 "HDTV" 또는 "고선명 텔레비젼"은 표준이 되고 있는, 디지털 텔레비젼("DTV") 전송용 디스플레이 포맷의 2개의 카테고리이다. 이들 포맷은 DVD(digital versatile disk)와 유사한 화질을 제공하고, 다음과 같은 유사점 및 차이점에 관련하여 요약된다.
HDTV는 영화를 보는 것과 유사한 시각 경험을 위해, 약 720p 내지 적어도 약 1080i의 수직 해상도 디스플레이와 일반적으로 16:9의 어스팩트 비를 가진 고화질 디스플레이를 제공한다. 이에 비해, SDTV는 더 낮은 해상도의 범위를 가지며 어스팩트 비가 정의되어 있지 않다. 새로운 텔레비젼 셋트는 일반적으로 디지털 신호를 약 166 Mbps에서 약 3 Mbps로 감소시키는 방식으로 MPEG-2 파일 압축 방법을 이용하여, HDTV와 공통으로 신호를 네가티브 디스플레이 포맷 SDTV로 변환할 수 있는 수신기를 갖는 HDTV-케이퍼블 또는 SDTV 케이퍼블 중 어느 하나일 것이다. 이것은 방송국이 현존하는 케이블, 위성 및 지상 시스템을 이용하여 디지털 신호를 전송할 수 있게 한다. MPEG-2는 손실이 있는 압축 방법을 사용하며, 이는 텔레비젼에 송신된 디지털 신호가 압축되고 일부 데이터는 손실되지만, 이 손실된 데이터는 사람의 눈으로 화상을 어떻게 보는가에 따라 영향을 미칠 수도 또는 미치지 않을 수도 있다는 것을 의미한다. ATSC와 DVB 표준 둘다 비디오 압축 및 전송용으로 MPEG-2를 선택하였다. MPEG-2 압축 표준은 본 명세서에서 보다 상세히 기술된다.
압축된 SDTV 디지털 신호가 압축된 HDTV 신호보다 작기 때문에, 방송국은 단지 하나의 HDTV 프로그램 대신에 동시에 5개의 SDTV 프로그램까지 전송할 수 있으며, 이는 "멀티캐스핑(multicasting)"으로서 알려져 있다. 멀티캐스팅은 텔레비젼방송국이 여분의 프로그램을 제공하는 부가적인 광고로부터 추가적인 수익을 접수할 수 있기 때문에 매력적인 특징이다. 오늘날의 아날로그 텔레비젼 시스템에서는, 한번에 하나의 프로그램만이 전송될 수 있다. 용어 "멀티캐스팅"의 이용은 특수 어드레싱 기술을 이용하여 포함되어 있는 스트리밍 비디오의 이용과는 상이함에 유의하라.
미국이 아날로그 텔레비젼에서 DTV로의 이전을 결정했을 때, 미연방 통신 위원회는 SDTV 또는 HDTV 프로그램을 방송할지의 여부를 방송국이 결정할 수 있도록 결정했다. 대부분은 낮 시간에는 SDTV 프로그램을 방송하고 프라임 시간 방송동안에만 HDTV 프로그램을 방송하기로 결정했다. SDTV 및 HDTV 둘다 DTV(Digital Video Broadcasting) 및 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 셋트의 표준에 의해 지원된다.
텔레비젼 디스플레이 기술로서의 HDTV는 35 mm 영화와 유사한 화질에 오늘날의 콤팩트 디스크와 유사한 음질을 제공한다(음질에 관련하여, HDTV는 돌비 5.1을 수신, 재생 출력한다). 일부 텔레비젼 표준은 제한된 수의 채널상에서 HDTV 방송을 사용자에게 전송하기 시작했다. HDTV는 일반적으로 아날로그 신호 전송이라기 보다는 디지털을 사용한다. 그러나, 일본에서, 제1 아날로그 HDTV 프로그램은 1989년 6월 3일에 방송하였다. 나타난 첫번째 화상은 자유의 여신상과 뉴욕 항구였다. 이는 20 Mhz 채널을 요구하며, 이는 왜 아날로그 HDTV 방송이 대부분의 나라에서 실행될 수 없었던 이유이다.
HDTV는 SDTV보다 높은 화질의 디스플레이를 제공하며, 720p에서 1080i까지의수직 해상도 디스플레이를 갖는다. p는 각 스캔이 완벽한 화상에 대한 모든 라인을 포함한다는 것을 의미하는 연속적인 주사(progressive scanning)를 나타내고, i는 각 스캔이 화상 절반에 대한 교대 라인을 포함한다는 것을 의미하는 비월주사(interlaced scanning)를 의미한다. 이들 레이트는 초당 60 프레임까지의 프레임 레이트로 변환하며, 종래의 텔레비젼에 비해 2배이다. HDTV의 가장 우수한 특징들 중 하나는 16:9의 더 넓은 어스팩트 비(스크린의 높이에 대한 폭의 비)이며, 이는 더 넓어진 스크린에 의해 시청자의 경험이 향상되는 검색에 기초한 믿음에 기초한 전개이다. HDTV 화소수는 300,000 내지 1백만의 SDTV의 범위에 비해 1백만 내지 2백만의 범위를 갖는다. 새로운 텔레비젼 셋트는 신호를 그들 본래의 디스플레이 포맷으로 변환할 수 있는 수신기를 갖는 HDTV-캐퍼블 또는 SDTV-캐퍼블 중 어느 하나일 것이다.
미국에서, FCC는 DTV 전송용 방송 채널들을 할당하였다. SDTV 포맷에서, DTV는 동일 대역폭 이용으로 보다 프로그램가능하게 하는 HDTV 레벨의 단일 신호 대신에 현재의 화질 레벨로 다수의 신호에 대한 지정된 채널을 사용할 수 있게 한다. 상업 및 공공 방송국은 현재 어떻게 HDTV의 사용을 실행할 것인지를 정확하게 결정하고 있는 중이다.
동시 방송(simulcast)은 2개의 상이한 채널들 또는 주파수를 이용하여 아날로그 및 디지털 버젼 양측 모두로 동일한 텔레비젼 프로그램의 동시 전송이다. DTV 전이 기간의 마지막에, 아날로그 전송은 현재 아날로그 채널들이 DTV용으로만 사용되도록 실질적으로 대체될 것이라는 것을 믿는다. 디지털 방송용으로 사용되었던 여분의 채널들은 예를 들면, 경매될 수도 있고 방송과 같은 다른 서비스 또는 더 많은 텔레비젼 채널용으로 사용될 수 있다. 동시방송은 동시 텔레비젼 및 인터넷 서비스, 아날로그 및 디지털 무선 방송의 전송, 및 전통적인 포맷 및 와이드 스크린 포맷과 같은 상이한 스크린 포맷으로 텔레비젼 프로그램의 전송용으로 사용된다. 동시방송은 전세계적으로 사용된다.
DTV로의 변화는 쉽거나 저가의 변화가 아니다. DTV 프로그래밍을 전송하는 텔레비젼 방송국의 경우, DTV 설비를 구축해야 하지만, 방송국은 이들 설비를 구축할 수입이 있어야 한다. 동시 방송은 방송국이 전통적인 아날로그 프로그래밍으로부터 계속적으로 수입을 내고 있으며 또한 추가의 디지털 프로그램으로부터 추가의 수입을 얻고 있다. DTV로의 변화시 다른 장애물은 소비자들 사이의 관심의 부족이다. 특수 장비의 필요성은 시청자로 하여금 디지털 및 아날로그 프로그램간의 차이를 보는 것을 방해하며, 이는 또한 DTV에 대한 대중적인 의욕을 저하시킨다.
DTV를 구동하는데 필요한 장비는 지상, 케이블, 위성 서비스가 전송 채널/캐리어로서 사용될 것인지의 여부를 좌우한다. 임의의 경우에, 공지의 또는 예상된 시스템에 따르면, 일반적으로 소비자들은 최소한 그들의 오래된 텔레비젼 셋트로 DTV 전송을 보기 위해 컨버터를 구매해야 한다고 믿고 있다. 또한, 지상 서비스 또는 텔레비젼 신호를 수신하는 안테나를 사용하는 소비자들은 디지털 신호용으로 장착된 안테나를 필요로 한다. ATSC 준용 컨트리에서 산악 지형에 위치한 소비자는 다중 경로 효과로 인해 지상에 기초한 디지털 신호를 수신할 수 없을 수도 있다. 이것은 오늘날의 아날로그 텔레비젼 시스템에서도 공통적이다. DVB 준용 컨트리에서, 지형은 디지털 신호의 수신에 영향을 미치지 않는다. 위성 사용자들은 DTV 방송을 이미 즐기고 있지만, HDTV 프로그램을 보기 위해서는 더 큰 위성 안테나를 필요로 할 수도 있다.
"셋톱(set-top)" 박스는 본 명세서에서 인터넷에 대한 사용자 인터페이스가 되도록 텔레비젼 설정을 실행할 수 있고 또한 아날로그 텔레비젼이 DTV 방송을 수신하여 디코딩할 수 있도록 한 디바이스로서 정의된다. DTV 셋톱 박스는 종종 수신기로 명명된다. 3500만 가정이 2006년 말까지 디지털 셋톱 박스를 이용할 수 있을 것이라고 추정되며, 이 추정된 해에 DTV로의 변환도 종료된다.
통상적인 디지털 셋톱 박스는 구동 시스템, 통상적으로 리눅스(Linux) 또는 Windows CE를 구동하며 MPEG 전송 스트림을 분석하기 위한 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서를 포함한다. 셋톱 박스는 또한 RAM, MPEG 디코더 칩, 및 오디오 디코딩 및 프로세싱을 위한 더 많은 칩들을 포함한다. 셋톱 박스의 컨텐츠는 사용된 DTV 표준에 따라 좌우된다. DVB 준용 셋톱 박스는 COFDM 전송을 디코딩하는 부품을 포함하는 반면 ATSC 준용 셋톱 박스는 VSB 전송을 디코딩하는 부품을 포함한다. 보다 복잡한 셋톱 박스들은 기록된 텔레비젼 방송을 저장하고, 다운로딩된 소프트웨어를 저장하며, DTV 서비스 제공자에 의해 제공된 다른 어플리케이션들에 대한 하드웨어 드라이브를 포함한다. 디지털 셋톱 박스는 위성 및 지상 DTV용으로 사용될 수 있지만 대부분 케이블 텔레비젼용으로 사용될 수 있다. 셋톱 박스 가격은 기본 특징을 가진 경우의 ＄100에서 보다 복잡한 박스의 경우 ＄1,000 이상이다.
인터넷 영역에서, 셋톱 박스는 종종 실제적으로 인터넷 -즉, 웹브라우저(실제적으로 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 클라이언트임) 및 인터넷의 주요 프로그램, TCP/IP에 "말을 걸 수 있는" 특수 컴퓨터로서 기능한다. 셋톱 박스가 부착된 서비스는 전화선, 예를 들면, 웹 TV가 갖는 전화선을 통해 또는 TCI와 같은 케이블 TV 회사를 통해서 일 수 있다.
돌비 디지털 출력을 제공하는 위성 방송, 위성 수신기 용으로 돌비 디지털 5.1 채널의 이점이 취해질 필요가 있다. 케이블 사용자들의 경우, 모든 디지털 셋톱 박스들에는 돌비 디지털 2채널 디코더가 장착되어 있다. 5.1 채널 음향을 이용하기 위해서는, 5.1 채널 준용 셋톱 박스가 필요하거나 여분의 5.1 채널 디코더 유닛이 필요하다.
디지털 텔레비젼의 이득의 가장 극적인 증거는 더 큰 스크린, 더 넓은 어스팩트 비 및 더 나은 해상도로 인해 최고급 HDTV를 통해서이다. 그러나, 대부분의 새로운 기술과 같이, HDTV는 고가이다. 그럼에도 불구하고, 덜 비싼 디지털 TV들은 통상의 TV에 비해 현저하게 향상된 시각적인 경험을 제공하며, 오래된 셋트를 보유한 채로 선택해야 하는 사람들의 경우, 셋톱 컨버터의 추가로 명확하게 향상된 화상 및 음향을 전송할 것이다.
DTV로의 변환에 대한 FCC의 스케쥴은, 미국에 있는 모든 사람들이 2002년까지 DTV에 접속해야 하고 디지털 전송으로의 전환이 2006년까지 또는 특정 지역에서의 가구들 중 85％가 디지털 텔레비젼 셋트 또는 셋톱 컨버터를 구매했을 때 완료되어야만 하는 것을 계획하고 있다.
1990년대 초기에, 유럽 방송국, 소비자 장비 제조업자 및 규정 조직(regulatory body)는 유럽 전역에 DTV를 소개하기 위해 "DVB" 또는 "디지털 비디오 방송" 프로젝트를 정착한 ELG(European Launching Group)을 설립하였다. DVB는 폐쇄 시스템(closed system)과는 상반되는 개방 시스템(open system)를 제공하려고 한다. 폐쇄 시스템은 확장가능하지 않은 컨텐츠 제공자 특정이며, 개발했었던 시스템용으로만 최적화되어 있다. DVB와 같은 오픈 시스템은 가입자가 서로 다른 컨텐츠 제공자들을 선택할 수 있게 하고 PC 및 텔레비젼의 통합을 허용한다. DVB 시스템들은 텔레비젼용으로 최적화되도록 되어 있지만, 물론 홈 쇼핑 및 뱅킹, 사설 네트워크 방송 및 상호작용 보기를 지원한다. DVB는 버스들, 차들, 기차들 및 심지어 휴대용 텔레비젼내의 텔레비젼 셋트에 프로그래밍하는 맑고 투명한 텔레비젼을 제공할 가능성에 오픈되어 있다. DVB는 또한 컨텐츠 제공자들에게 이익이 되는 것으로서 촉진되어 있으며, 이는 컨텐츠 제공자들이 지리적인 위치와 무관하게 어느 곳에서든지 DVB가 지원되는 그들의 서비스를 제공할 수 있기 때문이다. 컨텐츠 제공자들은 그들의 서비스를 쉽고도 저가로 확장할 수 있으며, 인증되지 않은 보기로 인한 손실 수입을 가입자들에 대한 제한된 억세스를 통해 감소시킨다. 오늘날, DVB 프로젝트는 전세계 29개국 이상에서 220개 이상의 기구로 구성되어 있으며 DVB 방송 서비스는 유럽, 아프리카, 아시아, 오스트레일리아 및 북남미의 일부 지역에서 활용가능하다.
포맷-특수 미디어
스트리밍 미디어 신호들 자체에 대한 다양한 상이한 포맷들은 또한 본 명세서에서 특정 경우에 CODECS가 어떻게 변화할 수 있는지에 대한 더 나은 이해를 제공하기 위해 제한없는 예에 의해 요약된다.
"DVD"는 "digital versatile disc"에 대한 두문자어이며, 2면 중 한 면 상에 약 4.7 기가바이트의 정보까지 보유하거나, 평균 약 133 분 길이의 영화에 충분한 비교적 최근의 광 디스크 기술로서 통상적으로 정의된다. 2면들 각각에 대한 2층의 경우, 약 600 Mbytes를 보유하는 거의 동일한 물리적 크기의 현 CD-ROM 디스크에 비해, 17 기가바이트 까지의 비디오, 오디오 또는 다른 정보를 보유할 수도 있다(DVD는 28배 이상의 정보를 보유한다). DVD 플레이어는 DVD를 플레이하도록 되어 있으며, 또한 통상의 CD-ROM 디스크들을 플레이할 것이다. DVD는 다양하게 최적화된 3개의 일반적인 포맷 중 어느 하나로 기록될 수 있다: (i) 비디오(예를 들면, 연속적인 영화); (ii) 오디오(예를 들면, 장시간 플레이되는 음악; 및 (iii) 혼합물(예를 들면, 상호작용 멀티미디어 프리젠테이션). DVD 드라이브는 8배속 CD-ROM 플레이어보다 조금 더 빠른 전송율을 갖는다. DVD 포맷은 MPEG-1 화상의 해상도의 약 4배를 가지며 2개의 필드가 하나의 화상을 구성하는 초 당 60개의 인터레이스된 필드로 전송될 수 있는 압축 표준 및 MPEG-2 필드를 통상적으로 사용한다(MPEG-1은 초 당 약 30개의 비인터레이스된 프레임을 전송한다). MPEG-2 및 MPEG-1 표준들은 본 명세서의 다른 부분에서 보다 상세히 정의된다. DVD에 대한 오디오 품질은 현재의 오디오 콤팩트 디스크와 비교될만 하다.
"DVD-Video"는 표준 길이의 영화용으로 설계된 DVD 포맷에 대해 통상적으로 주어진 명칭이며 텔레비젼 셋트와 작업하게 될 박스이다. "DVD-ROM"은 새로운 드라이버들이 정규 CD-ROM 디스크는 물론 DVD-ROM 디스크 둘다를 플레이할 수 있는 것과 같이, 일부가 컴퓨터에서 CD-ROM에 대한 미래의 대체품이 될 것이라고 믿는 플레이어에 주어진 명칭이다. "DVD-RAM"은 DVD의 재기록 가능한 버젼에 주어진 명칭이다. "DVD-Audio"는 콤팩트 디스크 플레이어를 대체하도록 설계된 플레이어에 통상적으로 주어지는 명칭이다.
"VHS"는 "Video Home System"에 대한 두문자어이고 아날로그 비디오 및 오디오 신호를 기록 및 재생하는 능력을 가지고 가정용으로 개발되고, 하프-인치 와이드이며, 마그네틱 비디오테이프 카트리지 포맷으로서 정의된다. VHS는 보급적인 존재 및 기록능력으로 인해 가정용 영화 분배 및 재생의 사실상의 표준이며 대중적인 포맷이 되었다. VHS는 오디오카셋트와 유사한 기술을 이용하여 마그네틱 테이프상에 아날로그 포맷으로서 신호를 저장한다. 테이프는 VHS 비디오 카셋트 레코더들(VHS VCRs)을 이용하여 재생 및 기록된다. VHS 테이프는 통상적으로 2시간 안밖까지 비디오를 저장하며, 일부 VCR들은 더 느린 속로로 기록하여 테이프 당 6시간 또는 8시간까지 기록할 수 있다.
VHS 포맷은 200 라인을 약간 초과하는 수평 해상도를 출력한다. 이는 500 라인을 초과하는 수평 해상도를 출력하는 DVD와 비교된다. 기술적으로 그리고 지각적으로, VHS는 예를 들면, DVD, S-VHS, Hi-8 등을 포함하는 다른 포맷에 의해 추월당한 포맷이다. 그러나, VHS는 비디오를 보기 위한 보급영 수단을 보유하고, VHS 테이프는 영화 대여점에서부터 쉽게 접근할 수 있는 식품점까지 전세계 및 각 국에 걸쳐서 여전히 쉽게 찾을 수 있다.
"CD"는 "compact disc"에 대한 두문자어이며 통상적으로 오디오, 비디오, 텍스트 및 다른 정보를 디지털 형태로 전기적으로 기록, 저장 및/또는 플레이하기 위한 작고, 휴대가능한 둥근 매체로서 정의된다. 초기에, CD는 판독만 가능하였지만; 새로운 버젼들은 기록 또한 가능하게 되었다(예를 들면, "CD-RW").
"슈퍼 오디오 콤팩트 디스크(super audio compact disc)" 또는 "SACD"는 DVD-Audio("DVD-A")와 함께, 표준 오디오 CD를 대체하기 위해 경쟁중인 2 포맷인 고해상도 오디오 CD 포맷이다(대부분의 산업을 통해, 필립스 및 소니라고 생각하는 일반적인 예외를 가지고, DVD-A를 지원한다). DVD-A와 같이, SACD는 2-채널 스테레오에 부가하여 5.1 채널 서라운드 음향을 제공한다. 포맷들 둘다 비트 레이트 및 샘플 레이트를 증가시킴으로써 음향의 복잡성을 향상시키고, 통상적으로 품질면에서 전통적인 CD들과 유사하다고 할지라도 현재의 CD 플레이어 상에서 플레이될 수 있다. SACD는 DSD(Direct Stream Digital) 기록을 이용하며, 이는 PCM(pulse code modulation) 대신에, 직접적인 기록을 위해 그리고 표준 CD들에 의해 사용된 필터링을 위해 아날로그 파형을 1비트 신호로 변환하는 것으로서, 소니에 소유권이 있는 것으로 공표되어 있다. DSD는 손실없는 압축 및 약 2.8 MHz의 샘플링 레이트를 이용하여 음향의 복잡성 및 리얼리즘을 향상시킨다. SACD는 또한 텍스트, 그래픽 및 비디오 클립과 같은 추가적인 정보를 포함할 수 있다.
또한, 보다 나은 이해를 위하여, 인터넷 기반의 통신은 또한 인터넷 "슈퍼하이웨이(superhighway)"를 이용하는 스트리밍 미디어 통신 시스템에 의해 수용되어야만 하는 통신용 특정 프로토콜을 갖는다. 특히, 스트리밍 미디어 통신에 관련된프로토콜은 보다 상세한 이해를 도모하기 위해 바로 밑에 간략하게 요약하였다.
인터넷 통신에 관련하여, 스트리밍 미디어 신호들은 일반적으로 데이터 패킷들을 통해 디지털 포맷으로 통신된다. 용어 "패킷"은 본 명세서에서 인터넷 또는 임의의 다른 패킷-스위칭된 네트워크를 통해 원점(origin)과 목적지간에 경로를 형성하는 데이터의 유닛을 의미하는 것으로 되어 있다. 보다 구체적으로, 파일이 송신될 때, 통신 시스템의 프로토콜층(예를 들면, TCP/IP 기반의 시스템의 TCP층)은 라우팅(routing)하기 위한 효과적인 크기의 청크(chunks)로 파일을 분할한다. 이들 패킷들 각각은 개별적으로 번호가 매겨지고 목적지의 인터넷 어드레스를 포함한다. 소정 파일에 대한 개별 패킷들은 인터넷을 통해 상이한 경로를 여행한다. 이들 모두가 도달했을 때, 그들은 예를 들면, TCP 플레이어에 의해 최종 수신시 오리지널 파일로 재어셈블링된다. 패킷 스위칭 구조는 인터넷과 같은 접속없는 네트워크에 대한 전송을 다루는 효과적인 방식이다. 대안적인 구조, 스위칭되는 회로는 음성 접속용으로 통상적으로 할당된 네트워크용으로 사용된다. 이 회로 스위칭에서, 네트워크에서의 라인들은 패킷 스위칭을 이용하여 많은 사용자들간에 공유되지만, 각각의 접속은 일반적으로 접속되고 있는 동안 특정 경로의 헌신을 필요로 한다.
무선 통신 및 WAP 게이트웨이
인터넷의 동시대에 대한 동일한 중요성 중에서, 무선 통신 시대는 가정 및 사무소의 고정된 한계 밖에서 상호작용하는 사화적인 능력을 현저하게 확장시켰으며, 원격 통신이 유선 및 케이블의 공급선으로부터 자유롭게 브레이크(break)할 수있게 한다. 예를 들면, 2000년에, 이동 가입자들의 수는 50％ 근접까지 증가하였다.
그러나, 무선 통신 시스템, 프로토콜 및 실행가능한 기술들은 전세계적인 규로로 현저하게 단편화된 "특정 포맷(format-specific)" 시장에서 개발되었다. 이는 세계 나머지 국가에 비해 미국에서 광범위하게 이용되고 있는 시스템과 비교할 시 특히 사실이다. 따라서, 특정 포맷들 간에 그리고 상이한 플랫폼상에서 동작하는 관련 무선 장치간에 호환성 문제를 극복하기 위한 많은 노력이 전개되어왔다. 본 발명에 나중에 관련되는 무선 통신을 보다 잘 이해하기 위하여, 무선 통신 산업에 사용된 중요한 기술, 시스템 및 프로토콜의 간략한 개요가 개시된다.
일반적으로, 셀룰러 전화기에 대한 무선 통신 시스템의 진전은 제1 세대, 제2 세대 등을 각기 대표하는 용어 "1G", "2G", "2.5G" 및 "3G"로 구어적으로 표현된다. 초기 시스템들은 1G 폰 및 시스템으로서 알려진 순수하게 아날로그이었다. 그러나, 빠른 성장으로, 셀룰러 폰 이용에 대한 활용가능한 대역폭은, 진보된 전기 통신에 대한 복잡한 신호 처리에 대한 활용가능한 대역폭 및 능력을 현저하게 확장시킨 2G에서 디지털 신호 처리에 대한 소정 방식을 빠르게 잠식하였다. 그러나, 무선 인터넷 접속에 대한 요구가 증가함에 따라, 2G 폰(일반적으로 인터넷이 실행되지 않음)에서, 2.5G 및 3G(점진적으로 더 실행됨)으로 기술적 발전이 있었다. 바로 아래에서 더 전개되는 바와 같이, 시스템, 프로토콜 및 실행 기술들은 산업 및 소비자들을 2.5G 및 3G 모드로 불러들이면서 이들에 촛점에 맞추어져서 개발되었다.
일반적으로, 2G 기술에 기초한 4가지 주요한 디지털 무선 네트워크가 있다: TDMA(Time division multiple access), CDMA(code division multiple access), GSM(Global System for Mobile communication) 및 CDPD(cellular digital packet data). 이들은 본 명세서에서 다음과 같이 기술된다.
시분할 다중 접속("TDMA")은 전송될 수 있는 데이터량을 늘리기 위하여 각 셀룰러 채널을 3개의 타임 슬롯으로 분할하는 디지털 셀룰러 전화 통신에 사용된 기술이다. TDMA는 D-AMPS(Digital-American Mobile Phone Service), GSM(Global System for Mobile communication) 및 PDC(Personal Digital Cellular)에 의해 사용된다. 그러나, 이들 시스템들 각각은 다소 상이하며 호환되지 않는 방식으로 TDMA를 실행한다. TDMA 및 FDMA(frequency division muitiple access)에 대한 대안적인 멀티플렉싱 구조는 CDMA(code division multiple access)이다.
코드 분할 다중 접속(CDMA)은 2G 및 3G 무선 통신에 사용된 몇가지 프로토콜들 중 어느 하나를 참조한다. 용어가 함축하고 있는 바와 같이, CDMA는 신호 전송 채널을 점유하는 수많은 신호들을 허용하는 멀티플렉싱의 형태이며, 활용가능한 대역폭의 이용을 최적화한다. 이 기술은 800 MHz 내지 1.9 GHz 대역에서 UHF(ultra-high-frequency) 셀룰러 전화 시스템에 사용된다. CDMA는 스프레드 스펙트럼 기술과 결합하여 ADC(analog-to-digital conversion)을 이용한다. 오디오 입력은 첫번째로 2진수로 디지털화된다. 전송된 신호의 주파수는 정의된 패턴(코드)에 따라 변화되도록 되어 있으며, 그래서 주파수 응답이 동일 코드로 프로그래밍되는 수신기에 의해서만 인터셉트될 수 있고, 전송 주파수와 함께 정확하게 뒤를 따른다.무수한 가능성의 주파수 스퀀스 코드들이 있으며, 이에 따라 프라이버시를 향상시키고 클로닝(cloning)을 어렵게 만든다. CDMA 채널은 명목상으로 1.23 MHz 폭이다. CDMA 네트워크는 핸드셋을 하나의 셀에서 다른 셀로 패스시키는 것과 같이 신호 분산(signal breakup)을 최소화하는 "소프트 핸드오프(soft handoff)"라고 불리는 구조를 이용한다. 디지털 및 스프레드 스펙트럼 모드들의 조합은 아날로그 모드들과 같은 단위 대역폭당 신호들 보다 수배 많이 지원한다. CDMA는 다른 셀룰러 기술과 호환가능하며; 이는 전국적인 로밍을 허용한다.
CDMA One으로서 알려져 있는 오리지널 CDMA는 1993년에 표준화되었으며, 미국에서 셀룰러 전화에 여전히 공통으로 하고 있는 2G 기술이 고려된다. cdmaOne의 한가지 버전, IS-95A는 1.25 MHz를 사용하는 프로토콜이고 800 MHz 또는 1.9 GHz 중 어느 하나의 RF 대역에서 동작하며; 이는 14.4 Kbps까지의 데이터 레이트를 지원한다. 다른 버젼, IS-95B는 8개의 채널들까지 묶음으로써 115 Kbps까지의 속도를 지원할 수 있다.
가장 최근의 CDMA는 다양하며, CDMA2000 및 광대역 CDMA는 수배 더 빠른 데이터 속도를 제공한다. 또한, IMT-CDMA 멀티-캐리어 또는 IS-136으로서 알려진 CDMA2000은 국제 전기통신 연합(ITU)에 의해 개발된 IMT-2000의 CDMA 버젼이다. CDMA2000 표준은 144 kbps 내지 2 Mbps 범위의 속도로 데이터 전송을 지원하도록 되어 있는 3G 기술이다. 이 표준의 버젼들을 개발한 회사들로는 에릭슨 및 퀄컴 회사들이 있다. 광대역 CDMA 또는 "WCDMA"는 IMT-2000 다이렉트 스프레드로서 알려져 있는 CDMA로부터 파생된 ITU 표준이다. WCDMA는 로컬 영역 억세스의 경우에는 2 Mbps까지의 데이터 레이트를 지원하고, 와이드 영역 억세스의 경우에는 384 Kbps까지 지원하도록 되어 있는 3G 기술이고, 이들 속도로 이동/휴대가능한 음성, 화상, 데이터 및 비디오 통신을 지원한다. WCDMA는 입력 신호를 디지털화하고 이 디지털화된 출력을 코딩된, 스프레드-스펙트럼 모드로 5 MHz 와이드 캐리어 -200 KHz 와이드 내로우밴드 CDMA보다 훨씬 더 넓은 범위-에 걸쳐서 전송한다.
GSM(Global System for Mobile communication)은 유럽 및 세계의 다른 지역에서 널리 사용되는 디지털 이동 전화 시스템이며; 이 시스템은 "TDMA"(이하에 바로 소개됨)의 변화를 이용하고 3가지 디지털 무선 전화 기술들(TDMA, GSM 및 CDMA) 중에서 가장 널리 이용된다, GSM은 사용자 데이터의 2개의 다른 스트림과 함께 채널을 다운시킨 데이터를 디지털화하고, 압축하여, 자신의 타임 슬롯에 송신한다. 이는 900 MHz 또는 1800 MHz 주파수 대역 중 어느 한 주파수 대역에서 동작한다. 이 개시시에, GSM은 일반적으로 유럽에서의 무선 전화 표준으로 고려되었으며, 전세계 1억 2000만 사용자들에 걸쳐서 공개되었으며 120개국에서 활용가능하다. 미국에서의 적어도 한 회사, 미국 개인 통신(SprintTM 부속물)은 광대역 개인 통신 서비스("PCS")에 대한 기술로서 GSM을 이용하고 있다. PCS는 음성 통신, 숫자 및 문자 메시지, 음성-메일 및 다양한 다른 특징을 하나의 디바이스, 서비스 약정 및 계산에 통합시킨 전기통신 서비스이다. PCS는 디지털 셀룰러 링크를 통해 대부분 전송된다. 이 서비스는 에릭슨, 모토롤라 및 노키아와 같은 제조업체에 의해 제조중인 다양한 콤팩트한 이동 핸드셋에 대해 400개 이상의 기지국을 갖도록 계획되었다; 이들 디바이스는 일반적으로 전화기, 텍스트 페이저 및 응답 기기를 포함한다.GSM은 HCSD(High-Speed Circuit-Switched Data), GPRS(General Packet Radio System), EDGE(Enhanced Data GSM Environment) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Service)를 포함하는 무선 이동 전기통신의 진보의 일부이다.
CDPD(Cellular Digital Packet Data)는 현재의 셀룰러 전화 채널에 걸쳐서 양방향, 19.2 kbps 패킷 데이터 전송을 제공하는 무선 표준이다.
몇가지 상이한 프로토콜은 또한 다양한 무선 네트워크를 통해 통신하기 위해 사용되었다. 다양한 특정 프로토콜들은 다음에 간략하게 소개된다.
"X.25"는 유럽에서 개시되어 주로 사용되는 패킷 기반의 프로토콜이며 CCITT(Consultative Committee for International telegraph and Telephone)에 의해 표준으로서 채택되었다. X.25는 상이한 공공 네트워크(예를 들면, CompuServe, Tymnet, 또는 TCP/IP 네트워크)상의 컴퓨터가 매개 컴퓨터를 통해 통해 네트워크층 레벨에서 통신할 수 있도록 한 네트워크 프로토콜을 공통으로 사용한다. X.25의 프로토콜은 "OSI(Open Systems Interconnection)"에서 정의된 데이터-링크 및 물리적층 프로토콜에 근접하게 대응한다.
"OSI"는 이종 컴퓨터 네트워크 구조에서 국제 표준용 프레임워크로서 1978년도에 ISO에 의해 개발된, 수행될 한 조의 프로토콜(프로토콜 스택) 및 네트워크 구조의 모델이다. OSI 구조는 최하위로부터 최상위까지 7개의 층들간에 분할된다: (1) 물리층; (2) 데이터 링크층; (3) 네트워크층; (4) 전송층; (5) 세션층; (6) 프리젠테이션층; 및 (7) 어플리케이션층. 각 층은 그 바로 아래층을 사용하고 위층에 서비스를 제공한다. 일부 실행시, 층은 자체적으로 서브층으로 구성될 수도 있다.
GPRS(General Packet Radio Services)는 56 내지 114 Kbps의 데이터 레이트와 이동 전화기와 컴퓨터 사용자들에 대한 인터넷에의 연속적인 접속을 보증하는 패킷 기판 무선 통신 서비스이다. 더 높은 데이터 레이트는 사용자들이 비디오 회의에 참여할 수 있게 하고 이동 휴대 장치는 물론 노트북 컴퓨터를 이용하여 멀티미디어 웹 사이트 및 유사 어플리케이션과 상호작용할 수 있게 할 것이다. GPRS는 GSM(Global System for Mobile) 통신에 기초하여 회로 스위치 셀룰러 전화 접속 및 SMS(Short Message Service)와 같은 현존 서비스를 보완할 것이다. SMS는 GSM 디지털 셀룰러 전화 시스템에 의해 제공된 메시지 서비스이다. SMS를 이용하여, 짧은 문자 숫자식 메시지(160개의 문자와 숫자를 조합한 문자)는 표시될 이동 전화기에 전송될 수 있으며, 문자 숫자식 페이저 시스템에서 처럼 많이 표시된다. 메시지는 전화기가 작동될 때까지 GSM 네트워크에 의해 버퍼링된다.
GPRS의 패킷 기판 서비스는 사용자에게 회로 스위치 서비스보다 적게 비용을 부과하며, 이는 통신 채널들이 한번에 한 사용자에게만 전용된다기 보다 패킷들을 필요로 함에 따라 공유 이용으로 사용되기 때문이다. 더 빠른 데이터 레이트는 더 느린 속도의 무선 시스템에 어플리케이션들을 현재 적용할 필요가 있는 중간웨어(middleware)가 더 이상 필요가 없게 된다는 것을 의미하기 때문에 이동 전화 사용자들에게 활용가능한 어플리케이션을 만들어야 한다. GPRS가 널리 활용가능하게 됨에 따라, VPN(virtual private network)의 이동 전화 사용자들은 다이얼-업 접속을 통해서라기 보다 연속적으로 사설 네트워크에 억세스할 것이다.GPRS는 또한 디바이스들간의 유선 접속을 무선 라디오 접속으로 대체하기 위한 표준인, "블루투스(Bluetooth)"를 보완한다. 인터넷 프로토콜("IP")에 부가하여, GPRS는 X.25 프로토콜을 지원한다. GPRS는 또한 EDEG(Enhanced Data GSM Environment) 및 UMTS(Universal Mobile Telephone Service)쪽으로 전진적인 단계기 될 것이라고 생각한다.
UMTS는 2 Mbps까지의 데이터 레이트로 텍스트, 디지털화된 음성, 비디오 및 멀티미디어의 3G, 광대역, 패킷 기반 전송이다. UMTS는 또한 세계 도처에 위치하고 있는 이동 컴퓨터 및 전화기 사용자들에 대한 지속적인 셋트의 서비스들을 문제없이 제공하도록 되어 있다. 이 서비스는 GSM 통신 표준에 기초하며, 주요 표준 본문 및 제조업자들에 의해 보증되며, 2002년까지 전세계에 걸쳐서 이동 전화 사용자들에 대한 계획된 표준이다. 일단 UMTS가 완벽하게 수행되면, 컴퓨터 및 이동 전화 사용자들은 그들이 여행할 때 인터넷에 항상 접속할 수 있다.
EDGE(Enhanced digital GSM enterprise) 서비스는 384 Kbps까지의 레이트로 데이터를 전송하도록 설계된, GSM 무선 서비스의 더 빠른 버젼이며 이동 전화 및 컴퓨터 사용자들에게 멀티미디어 및 다른 광대역 어플리케이션들의 전송을 실행할 수 있다. EDGE 표준은 동일한 시분할 다중 억세스(TDMA) 프레임 구조 및 현존 셀 배열을 이용하여 현존 GSM 표준에 대해 설정한다. EDGE는 2001년도에 상업적으로 활용가능하게 될 것이 예측된다. UMTS에 대한 방식상의 진보적인 표준으로서 생각된다.
WAP(Wireless Application Protocol)은 셀룰러 전화기 및 무선 송수신기와같은 무선 디바이스들이 e-메일, 월드 와이드 웹, 뉴스그룹 및 IRC(Internet Relay Chat)을 포함하여, 인터넷 억세스용으로 사용될 수 있는 방식을 표준화한 한 셋트의 통신 프로토콜에 대한 상세이다. 인터넷 억세스가 WAP 이전에 가능했었지만, 서로 다른 제조업자들은 "특수 포맷(format-specific)" 기술들을 사용하였다. WAP은 디바이스들 및 서비스 시스템들을 서로 유기적으로 동작할 수 있게 한다.
가장 최근에, 무선 디바이스들 상에서 도달되는 사람들로부터 "정보 슈퍼하이웨이"를 분리하기 전에 가졌던 코드, 유선 및 케이블의 갭을 브리지(bridge)하기 위하여 무선 통신 및 인터넷의 분야를 통합하기 위한 많은 노력이 전개되어왔다. 그러한 기술 합병은 예를 들면, 가정 및 오피스 네트워크 설정 자체내에서 개발되었으며, 여기서 무선 적외선 및 무선 주파수 통신 시스템은 "무선(wireless)" 오피스 또는 가정내에서 장비들을 인터페이싱하도록 개발되었다. 셀 전화기 및 PDA(personal digital assistants)와 같은 보다 원격의 무선 디바이스와 정보를 통신 및 공유하기 위한 다른 실질적인 노력이 진행되어왔다.
PDA는 통상적으로 휴대될 수 있는, 작은 이동식 디바이스이며, 대개 전화 북, 카렌다, 계산기 등을 관리, 저장 및 표시하기 위한 제한된 프로세서 및 디스플레이 스크린을 포함한다. 최근 활용가능한 PDA는 PDA 자체내에 내장된 무선 모뎀을 가짐으로써, 또는 셀 전화기와 같은 무선 모뎀 "플러그-인(plug-ins)"에 결합시킴으로써 "무선 실행"을 구현하였다. 무선 실행 PDA는 또한 PDA가 인터넷을 통해 서버 디바이스와 통신할 수 있게 하는 제한된 "브라우저" 능력을 가지고 "인터넷 실행(internet enabled)"한다. 상업적으로 활용가능한 무선 "실행(enabled)" PDA의 예로는 팜(Palm) VII(팜사로부터) 및 iPAQTM(컴팩사로부터)를 포함한다. 이들 PDA는 제한된 브라우저 능력 및 컨텐츠에 대한 스크린 표시를 제공하는 WindowsCETM오퍼레이팅 시스템을 포함한다. 이들 전화기는 약 33 MHz 내지 약 220 MHz의 처리 능력과 예를들면, 320 ×240 화소 스크린 디스플레이와 같은 변화된 스크린 디스플레이 능력을 갖는다.
유사하게, 셀룰러 전화기 자체는 최근 제한된 브라우저 능력 및 디스플레이 컨텐츠에 대한 스크린으로 "인터넷 실행"되어왔다. "인터넷 실행" 셀룰러 전화기의 예로는 넓은 범위의 다른 것들 중에서, 예를 들면, Sanyo SCP-4000TM, Motorola i1000plusTM를 포함하고; 이 넓은 분야는 수백가지의 상이한 처리 및 디스플레이 능력을 나타낸다.
통신의 인터넷 프로토콜과 호환성이 있는 "인터넷 실행"인 PDA 또는 셀룰러 전화기중 어느 한 경우에, 달성되어야 한다. 일반적으로, 무선 통신은 WAP을 거쳐 생성되는 반면, 인터넷을 통한 통신은 몇가지 상이한 프로토콜들 중 하나에 따라 진행되며, 가장 공통되는 것은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)이다. 따라서, 도 1e에 나타난 바와 같이, WAP 게이트웨이는 인터넷의 세계(또는 임의의 다른 IP 패킷 네트워크)와 무선 전화기/데이터 네트워크간에 브리지를 형성하며, 이는 근본적인 기술들과는 기본적으로 상이하다. 게이트웨이는, 필수적으로, 2개의 구별되는 실체간의 해석을 행하며, 소비자가 무선으로 인터넷에접속하기 위해 그들의 셀 전화기 또는 휴대용 컴퓨팅 디바이스(예를들면, PDA)를 사용할 수 있게 한다.
그러나, 현저한 디스플레이 능력을 갖는 데스크-탑 컴퓨터와 같은 더 높은 전력 컴퓨팅 디바이스로의 전송용으로 포맷화된 스트리밍 미디어는 심하게 제한된 처리 및 표시 기능을 갖는 디바이스들상에서의 수신 및 뷰잉(viewing)에 대해 일반적으로 호환가능하지 않다. 특히 "특수 포맷" 압축 구조는 이들 디바이스 전용으로 구체적으로 이용하기 위해 개발되었으며, 단지 특정 미디어 컨텐츠만이 이들 디바이스에 그들 포맷으로 전송될 수도 있다.
예를 들면, 제한된 그리고 가변할 수 있는 처리, 메모리 및 디스플레이 능력과 같은 고유 제한사항을 갖는 셀룰러 전화기 및 PDA와 같은 무선 디바이스에 의해 플레이될 적당한 포맷으로 매우 다양한 스트리밍 미디어 신호를 전송하도록 채택되어 있는 스트리밍 미디어 통신 시스템이 여전히 요구된다.
<발명의 요약>
본 발명은 미디어 통신을 스트리밍하기 위한 종래의 공지된 방법의 다양한 제한, 비효율성, 리소스 제한 및 비호환성을 언급 및 극복하기 위한 것이며, 다음과 같이 다양한 이득적인 모드, 양상, 실시예 및 변화가 제공된다.
일 실시예에 따른 본 발명은 뉴럴 네트워크와 같은 네트워크 시스템에서 인공 지능과 같은 컴퓨터 실행 지능 시스템을 이용하여 전송 디바이스와 적어도 하나의 목적지 디바이스간에 스트리밍 미디어 신호를 통신한다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 상이한 미디어 신호 처리 능력을 각기 갖는복수의 목적지 디바이스와 전송 디바이스간에 스트리밍 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 복수의 상이한 전송 채널을 통해 단일 전송 디바이스와 적어도 하나의 목적지 디바이스로부터 스트리밍 미디어 신호를 통신하도록 되어 있으며, 각기 스트리밍 미디어 신호를 통신하는 것에 관련하여 상이한 전송 능력 또는 제한사항을 갖는 스트리밍 미디어 통신 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 소스에서의 스트리밍 미디어 신호를 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시로 압축하고, 이 압축된 표시를 전송 채널을 통해 목적지 디바이스에 전송하고, 이 압축된 표시를 목적지 디바이스에 의해 플레이되도록 되어 있는 스트리밍 미디어 신호의 압축 해제된 표시로 압축 해제하는 스트리밍 미디어 압축 시스템의 능력에 관련하여 적응 학습 처리로 트레이닝되도록 되어 있는 인공 지능 실행이 결합된 뉴럴 네트워크이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 스트리밍 미디어 신호의 통신에 영향을 미치는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 적어도 부분적으로 사용되는 CODEC에 따른 스트리밍 미디어 신호를 압축하기 위한 시스템이다. 이 모드의 일 양상에 따르면, CODEC은 다음 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 사용된다: 다른 기준 신호에 대한 CODEC의 사전 학습된 행위, 동일한 스트리밍 미디어 신호를 압축 또는 압축 해제시 이전의 시도에 대한 CODEC의 사전 학습 행위, 스트리밍 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대해 스트리밍 미디어 신호에 대한 CODEC의 동작의 비교, 전송 채널의 학습된 제한사항 및 목적지 디바이스의 학습된 제한사항. 하나의 유익한 실시예에서, CODEC은 이들 파라미터들 중 하나 이상에 기초하여 사용되고, 보다 이익이되는 변화는 파라미터들 모두에 기초하여 사용된다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 상이한 타입 및 동작의 다수의 CODEC을 저장하도록 되어 있으며, 뉴럴 네트워크와 같은 네트워크 시스템에 의해 검색 및 억세스되도록 되어 있는 CODEC 라이브러리를 이용하여 스트리밍 미디어 신호를 압축하여, 입력 스트리밍 미디오 신호를 전송용 압축된 표시로 압축시 사용하기 위한 CODEC 라이브러리로부터 적당한 CODEC을 목적지 디바이스에 제공하는 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 인공 지능 처리와 같은 처리시 뉴럴 네트워크를 이용하여, CODEC 라이브러리로부터 적당한 CODEC을 선택하고 이 선택된 CODEC을 이용하여 스트리밍 미디어 신호를 전송용 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시로 압축하기 위하여 CODEC 라이브러리 및 또한 뉴럴 네트워크와 함께 인터페이스하도록 되어 있는 CODEC 오퍼레이팅 시스템이다.
일 양상에 따르면, CODEC 라이브러리는 제공된 스트리밍 미디어 신호를 압축하도록 선택 및 적용하기 위하여 새로운 CODEC이 뉴럴 네트워크와 인터페이스하도록 새로운 CODEC을 수신 및 저장하도록 되어 있다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시를 압축 해제시 사용하기 위한 목적지 디바이스에 의해 저장되도록 되어 있는 목적지 에이전트이다. 목적지 에이전트는 스트리밍 미디어 신호를 수신 및 플레이하기 위하여 원격 위치한, 압축된 스트리밍 미디어 전달 시스템과 통신하도록 되어 있다. 특히 이익적인 양상에서, 소프트웨어 에이전트는 목적지 디바이스에 관한 정보를 압축된스트리밍 미디어 전송 시스템에 전송하도록 되어 있으며, 또한 압축된 스트리밍 미디어 전송 시스템으로부터 임의의 인코딩된 스트리밍 미디어 신호를 수신 및 디코딩하도록 되어 있다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시를 목적지 디바이스에 의해 플레이될 수도 있는 압축 해제된 표시로 압축 해제하기 위해 목적지 디바이스내에 저장되도록 되어 있는 목적지 에이전트를 갖는 스트리밍 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템이다.
본 실시예의 일 양상에 따르면, 목적지 에이전트는 진단 에이전트(diagnostic agent)와 또한 압축 해제 에이전트를 갖는다. 진단 에이전트는 처리, 저장 또는 디스플레이에 관한 능력에 관련된 목적지 디바이스의 적어도 하나의 파라미터에 대한 값을 결정하도록 되어 있다. 압축 해제 에이전트는 적어도 하나의 파라미터의 값에 적어도 부분적으로 기초한 CODEC을 이용하여 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시를 압축 해제된 표시로 압축 해제하기 위한 CODEC 압축 해제기를 적용하도록 되어 있다.
다른 양상에 따르면, 진단 에이전트는 소프트웨어 에이전트를 포함한다. 한가지 변화에서, 소프트웨어 에이전트는 목적지 디바이스내에 내장되어 있다. 다른 변화에서, 소프트웨어 에이전트는 스트리밍 미디어 신호의 압축된 표시를 목적지 디바이스에 전송하도록 되어 있는 원격 위치한 소스에 의해 적어도 부분적으로 목적지 디바이스상에 로딩되도록 되어 있다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 적어도 하나의 초기 포맷과 적어도 하나의 트랜스코딩된 포맷간에 스트리밍 미디어 신호를 트랜스코딩하기 위한 트랜스코더이다. 이 트랜스코더는 몇가지 스트리밍 미디어 신호들 각각에 대한 단일 쓰레드(thread)를 포함한다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 도면 및 그밖의 다른 설명에 나타난 실시예들이 결합된 비디오-온-디맨드 스트리밍 미디어 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 도면 및 그밖의 다른 설명에 나타난 실시예들이 결합된 이동 전화 통신 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 도면 및 그밖의 다른 설명에 나타난 실시예들이 결합된 상호작용 게임 시스템이다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 상술한 다양한 모드, 실시예, 양상, 특징 및 변화가 가능하며 처리(예를 들면, 압축)후 로컬 저장되며 전송되지는 않는 미디어는 물론 스태픽 미디어에도 적용가능하다.
본 발명은 소스와 목적지 디바이스들간에 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 인공지능 메카니즘을 이용하여 소스와 목적지 디바이스들간에 이들 신호를 효율적으로 통신하기 위해 스트리밍(streaming) 및 스테틱(static) 미디어 신호를 압축 및 압축 해제하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 전통적인 CODEC 시스템을 이용하여 종래의 미디어 통신 시스템의 2개의 각각의 변동을 나타낸 개략적인 블럭도이다.
도 1c 및 도 1d는 종래의 미디어 트랜스코더 시스템의 2개의 각각의 변동을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 1e는 종래의 WAP 게이트웨이 통신 시스템에서 다양한 상호관련된 컴포넌트의 개략적인 블럭 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 2개의 각각의 이용 모드들 동안 본 발명의 일 실시예의 트랜스코더 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 4a 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 통신 시스템의, 각기 다양하게 상세히 나타낸 블럭 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 "비디오-온-디맨드" 스트리밍 비디오 통신 시스템의 다양한 상호관련 컴포넌트들의 개략적인 블럭 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 스트리밍 비디오 통신 시스템의 다양한 상호관련 컴포넌트의 개략적인 블럭 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 WAP 게이트웨이 미디어 통신 시스템의 다양한 상호관련 컴포넌트의 개략적인 블럭 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 미디어 통신 시스템의 이용의 한가지 특정한 모드에 따른 백하울링(backhauling)동안 무선 통신 시스템의 다양한 상호관련 컴포넌트의 개략적인 블럭 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예의 상호작용 게임 통신 시스템 및 셋톱 TV 브라우징의 다양한 관련 컴포넌트의 개략적인 블럭 흐름도이다.
이하 실시예들을 통해(그리고 도면을 참조하여) 다양하게 묘사된 본 발명은 압축 시스템, 전달 시스템 및 압축 해제 시스템을 포함하는 미디어 통신 시스템을 제공하며, 다른 양상에서는 트랜스코더 시스템을 포함한다. 일반적으로, 이들 개별 서브-시스템들의 조합은 변수로서 시스템 파라미터의 큰 어레이에 기초하여 랜덤하게 선택된 스트리밍 미디어 신호의 압축, 전달 및 압축 해제하도록 되어 있는것에 부가하여, 다수의 인코딩 포맷들간에 효과적으로 트랜스코드 미디어에 대한 능력을 제공한다. 이들 변수들은 예를 들면, 제한없이, 다음에 관련된 파라미터들을 포함한다: 소스 비디오 신호, 소스 전송 디바이스, 전송 양식 및 목적지 디바이스. 미디어 신호의 압축, 전달 및 압축 해제는 소정의 그리고 변경된 이용 환경에 대해 적합하게 효과적으로 되도록 맞추어진다. 그 결과, 넓은 범위의 복잡한 스트리밍 미디어 신호들은 다른 공지의 시스템에 비해 현저하게 향상된 디바이스 호환성의 효율 및 범위의 수준으로 통신될 수도 있다.
본 명세서에서 기술된 전반적인 스트리밍 미디어 통신 시스템의 이익에도 불구하고, 기술된 각 서브-시스템은 스트리밍 미디어 통신에 대한 이익이 되는 유용한 결과를 독립적으로 제공한다. 다양한 서브시스템들 자체와, 이들 서브시스템들의 조합의 다양한 반복은 본 공개시 적어도 부분적으로 통상의 기술을 가진 자에게 명백하며, 또한 본 발명의 범위내에 고려된다. 또한, 전반적인 통신 시스템은 물론, 기술된 각 서브시스템의 다양한 특징들은 특히 스트리밍 미디어 통신에 대해 구체적이라기 보다는 다른 어플리케이션에 대해 유용한 것으로서 또한 고려된다. 따라서, 숙련된 기술을 가진 자에게는 향상된 스트리밍 미디어 통신에 적용된 특히 유용한 모드에도 불구하고, 그러한 추가적인 어플리케이션들이 본 발명의 범위내에서 더 고려될 수 있다는 것이 명백하다.
트랜스코더
인간의 간섭없이 하나의 디바이스로부터 억세스 멀티플 포맷(215)(예를 들면, MPEG4, Real VideoTM, 및 QuickTimeTM)이 스트리밍되는 하나의 인커밍 비디오 소스(210)를 인에이블하는 본 발명에 따른 비디오/오디오 트랜스코더(200)가 제공된다. 본 실시예에 따른 트랜스코더(200)는 다른 상업적으로 활용가능한 트랜스코더 시스템들의 가격의 몇분의 1로 실질적으로 더 큰 기능을 제공한다. 게다가, 시스템은 "온 더 플라이(on-the-fly)"로 작업하기 때문에, 비디오 소스(210)의 미리 압축하는 것은 현저하게 감소된다.
더 구체적으로는, 본 발명에 따른 트랜스코더(200) 시스템 및 방법은 온-디맨드(on-demand), 실시간상에서, 임의의 다른 압축 포맷으로 재생될 임의의 압축 또는 비압축 포맷으로부터 발생하는 트랜스코드 디지타이즈드(digitized) 미디어에 적응된다. 시스템(200) 및 방법은 또한 상이한 데이터의 복수의 스트림(215)을 복수의 상이한 압축 또는 비압축 포맷으로부터 복수의 상이한 압축 포맷으로 효율적으로 동시에 처리한다.
본 발명의 트랜스코더(200)는 여기에서 도 3을 참조하여 도시되어 전체 시스템내에 기술된다. 도시된 바와 같이, 제1 플레이어는 처음에 트랜스코더(200)을 실장한 서버(300)에 접속을 한다. 플레이어 포맷(예컨대, Microsoft Media), 접속 속도(예컨대, 32 Kbps) 및 프로토콜(HTTP)이 식별된다. 서버(300)는 라이브 또는 미리-인코딩된 비디오를 "라이브 버퍼" 또는 "캐쉬"(310)으로 보내고, 그것을 디지타이즈된 그러나 거의 압축 해제된 데이터(예컨대 AVI 또는 MPEG2)로 인코딩한다. 다음에, 서버(300)는 적절한 CODEC 쓰레드(예컨대, Microsoft MediaTM)를 접속속도(예컨대, 32Kbps)로 로딩한다. 그리고, 서버(300)는 제1 클라이언트르 서브하는 HTTP/MS 플레이어 쓰레드를 로딩한다. 다음에, 제2 스트림은 MMS로 100Kbps에서 M/S 플레이어를 이용하여 클라이언트에 의해 요청된다. 서버는 적절한 100Kbps레이트로 적절한 MS CODEC 쓰레드를 로딩한다. 다음에, 서버(300)는 제2 클라이언트를 서브하기 위해 MMS/MS 플레이어 쓰레드를 로딩한다. 다음에, 제3 스트림은 RTSP로 40Kbps에서 리얼 플레이어를 이용하여 클라이언트에 의해 요청된다. 서버(300)는 적절한 40Kbps 레이트로 적절한 실제 CODEC 쓰레드를 로딩한다. 다음에, 서버(300)는 제3 클라이언트를 서브하기 위해 RTSP/Real 플레이어 쓰레드를 로딩한다. 다시, 이러한 설명은 예시적이며, 다른 특정 CODEC이 다른 비트-레이트와 함께 적절하게 대체될 수 있다.
본 발명의 트랜스코더 실시예를 더 잘 이해할 수 있도록 하기 위해, 도 3은 상이한 클라이언트에 대해 복수의 상이한 비디오 스트림을 제공하도록 적용된 다른 예를 통해 트랜스코더(200)를 도시한다.
간단히 말해, 도시되고 설명된 트랜스코드(200)는 많은 종래의 트랜스코딩 기술에서 이용된 "IPC" 또는 "프로세서간 통신(Inter Processor Communication)" 대신에 "쓰레드(thread)" 통신을 이용한다. 이러한 트랜스코더(200)에 대한 설명을 위해, 용어 "쓰레드"는 여기서 프로그램내에서 제어의 흐름을 캡슐화(encapsulation)하는 것을 의미하도록 의도되었다. 단일-쓰레디드(single-threaded) 프로그램은 "한번에(at a time)" 그 코드를 통해 하나의 경로만을 실행하는 것이다. 멀티쓰레디드 프로그램은 "동시에" 상이한 코드 경로를 통해 실행중인 몇몇 쓰레드를 가질 수 있다. 복수의 쓰레드가 존재하는 전형적인 프로세스에서, 0 이상의 쓰레드가 임의의 한순간에 실제로 실행될 수 있다. 이것은 프로세스가 실행되는 컴퓨터 CPU의 수와 쓰레스 시스템이 구현되는 방법에 좌우된다. 다수의 CPU를 갖는 머신 또는 시스템이 단지 n개의 쓰레드를 병렬로 실행하도록 적응될 수 있는데 반해, 본 발명에 따른 쓰레딩 동작은 쓰레드간에 CPU를 공유하여 "동시에" n개 이상을 실행하는 양상을 제공할 수 있다.
트랜스코더(200)가 추상적 APIs를 제공함에 따라, CODEC는 (더 큰) 본래의인코더 오버헤드 없이 액세스된다. 버퍼링(310)은 상이한 비디오 스트림에 대한 클라이언트 풀(client pull)의 기능으로서 생성된다. 게다가, 본 발명의 트랜스코더(200)는 네트워크 아키텍쳐 - 각각의 상이한 접속에 대해 단일의 쓰레드, 클라이언트가 동일 컨텐츠의 버퍼링된 세그먼트내에 있으면 클라이언트를 동일한 쓰레드로 결합함 -를 이용한다. 여기 도시되고 설명된 트랜스코더(200)가 쓰레드를 이용하는 방식은, 단일 프로세스내의 2개의 쓰레드가 2개의 프로세스간의 콘텍스트 스위치를 이용하는 것보다 상당히 저렴(프로세싱/메모리/IO)하기 때문에 상당히 유용한 것으로 간주된다. 또한, 스택 및 레지스터를 제외한 모든 데이터가 쓰레드간에 공유된다는 사실은 그것들을 협동적으로 실행될 수 있는 서브태스크로 분류되는 태스크를 구현하기 위한 본래의 비히클(vehicle)로 만든다.
다양한 특정 아키텍쳐가 트랜스코더(200) 실시예 주변에 구축될 수 있고, 이는 단지 경우에 따라서 특별하게 원하는 결과를 얻기 위한 것이다. 그러나, 더 설명을 하기 위한 목적으로, 트랜스코더(200)을 이용하는 더 자세한 시스템의 일례가개시된다. 트랜스코더(200)는 그 각각이 상이한 포맷을 갖는 다수의 동시 커스터머 스트림을 지원하는 것을 적응하기 위해 제공된다. 특히, 이러한 시스템은 5000 이상의 동시 스트림을 지원할 수 있고, 몇몇 환경에서는 그 각각이 상이한 비디오 스트림을 갖는 7000 이상의 동시 커스터머 스트림을 지원할 수 있다. 또한, 트랜스코더(200)는 임의의 광범위한 수의 비디오 스트림 소스를 그 각각이 상이한 요구조건을 갖는 다수의 상이한 개별적 클라언트에 고유하게 적합하거나 필요한 포맷으로 변환하도록 구현될 수 있다. 하나의 특이예에서, 여기 개시된 트랜스코더(200)는 다음과 같은 포맷, 즉, MPEG1; MPEG2; MPEG4; 모션 JPEG; AVI; H.261; H.263; H.263+; RealVideoTM; G-8; QuickTimeTM; Shockwave FlashTM; Indeo CinepakTM; ASF중 하나에서 동시에 높은 수요를 지원하기 위해 구현될 수 있다.
트랜스코더(200)는, 모든 현재, 미래의 고정 및 이동 터미널과 디바이스에 부합하는 모든 통신 시스템에 적응될 수 있다. 또한, 트랜스코더(200)는, 출력 스트림 포맷 변수를 각각의 클라이언트의 채널 및 플랫폼 조건에 동적으로 적응시키도록 구현될 수 있다. 게다가, 트랜스코더가 내장된 시스템은 부하 밸런싱 서버 및 멀티 트랜스코더 설치용 라우터를 지원하기 위해 적응된다. 따라서, 본 발명의 트랜스코더(200)는 다른 종래의 트랜스코딩 기술 및 시스템에 비해 더 저렴한 비용으로 상당히 많은 기능을 제공하는 것으로 생각된다.
전술한 바와 같이, 다양하고 상이한 시스템 아키텍쳐가 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 본 발명의 트랜스코더(200)를 내장할 수 있다. 그러나, 방금 설명한유용한 지원 레벨을 적절하게 제공하는 것으로 여겨지는 특별한 아키텍쳐의 더 자세한 설명은 다음의 양태; 즉, (ⅰ) 듀얼 P3-933 프로세서; (ⅱ) Unix OS의 임의의 변형; (ⅲ) 512MB RAM; 여분의 방화벽 또는 기가비트 이서넷; 여분의 전원을 포함한다. 이러한 시스템은 랙(rack) 실장 구성에 제공되거나, 특정한 요구에 적합할 수 있다.
본 발명의 트랜스코더(200)의 다음 양태는 독립적으로 및 본 설명으로부터 적어도 부분적으로는 관련된 당업자에게 명백한 다양한 조합 모두에 광범위하게 유용한 것으로 고려되어야 한다.
멀티프로세서 및/또는 분산형 컴퓨팅 플랫폼(클러스터링과 같은)상에서 효율적인 트랜스코딩을 수행하기 위한 사용자 및 커널 공간 모두에서 비동기 소프트웨어 쓰레드 통신을 이용하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 이러한 방법은 트랜스코더를 구현하기 위한 종래의 IPC 방법을 이용하는 것보다 더 효율적인 것으로 파악된다. CODEC 알고리즘의 공유 라이브러리가 생성되어 다양한 CODEC 알고리즘에 액세스하기 위해 이용되며, 이에 따라 대다수의 상업적 인코더에서 이용된 것과 같은 종래의 결합된 인코더 기능에 의해 요구된 것보다 더 적은 메모리 이용 및 더 낮은 프로셋이 오버헤드가 발생하게 된다. 특별한 이점으로 인해, 통상의 쓰레드는 복수의 접속에서 이용될 수 있고, 실제로 단일의 쓰레드일지라도 본 트랜스코더를 이용하는 모든 개별적인 접속에 이용될 수 있다.
동일한 컨텐츠가 요구되고, 동적 버퍼(캐쉬)가 요구되는 모든 데이터 포인트를 수용할 수 있을 때마다, 동일한 쓰레드(효율을 위해)에 의해 제공되는 복수의클라이언트를 결합하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다.
미디어 압축 및 전달 시스템
데이터 압축 및 전달 시스템(400) 및 방법이, 주어진 제약 조건(constraint) 셋트에 걸쳐 근사적인 오리지널 미디어 데이터의 최적 재생을 위한 실시간 동적 데이터 신호 처리를 위해 본 발명에 따라 제공된다. 시스템(400) 및 방법은 도 4a 및 5내의 블록 순서도에 의해 개략적으로 도시된다. 이 시스템의 다양한 유용한 특징 및 동작에 대한 설명이 도 4a-5에 의해 제공되는 설명을 참조하여 일반적으로 결합된 예시적 실시예에 의해 제공된다.
도 4a는 본 발명의 데이터 압축 및 전달 시스템(400)의 실시예의 블록도이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 데이터 압축 및 전달 시스템(400)은 미디어 모듈(405), 동적 플레이어 모듈(407), 이미지 프로세서(410), 베이스라인 스냅샷 모듈(415), 분류기(417), 표준 품질(QoS) 모듈(420), 네트워크 층 입력 모듈(425) 및 네트워크 출력 층 모듈(430)을 포함한다. 시스템(400)은 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440), 타이머(435), CODEC 라이브러리 모듈(445), 동적 클라이언트 요청 모듈(450), ICMP 모듈(455), 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 모듈(460) 및 전달 및 전송 모듈(465)를 더 포함한다.
일 실시예에서, 서버 노드(들)에 존재하는 시스템(400)은 입력되는 비압축 또는 이전에 압축된 데이터를 처리한다. 시스템(400)은, 각각의 데이터 세그먼트의 복수의 키 특성을 판정하기 위해 입력되는 데이터를 모니터링하기 위한 인공 지능을 갖는 뉴럴 네트워크(440)를 이용한다. 시스템(400)은 입력되는 데이터 특성을, 입력 신호(예컨대 비디오 신호)내의 일련의 프레임내의 화면(scene) 내에서 이전-개발된 셀프-참조 실험적으로 숙지된 룰에 관한 라이브러리(445)와 연관시키고, 또한, 데이터의 각각의 세그먼트에 대한 양호한 상업적으로 이용가능한 압축/비압축 알고리즘(예컨대 CODEC)을 최적으로 선택하기 위한 외부에서 부과된 제약 조건과도 연관시킨다. 다음에, 시스템(400)은 선택된 알고리즘을 최적화하기 위해 광범위한 사용법 제어 어레이, 파라미터 및 변수를 셋업한다. 알고리즘의 선택 및 파라미터 및 변수의 셋업은, 데이터의 특성 및 전개되는 최적화 프로세스 자체에 기초하는 입력되는 데이터의 각각의 세그먼트에 따라 동적으로 변한다. 가능한 알고리즘의 셋트는 다양하고, 가용성 및 다른 상업적 고려에 의해서만 제한된다. 데이터의 각각의 세그먼트는 전술한 방식으로 부호화되고 압축되어, 통신 채널에 제공된다.
방금 설명한 압축 시스템(400)은 스트리밍 미디어 압축 엔진에 특히 유용하고, 이것은 가용 CODEC으로부터의 정보 및 스트리밍 미디어 전달 시스템에 기초하여, 다른 인공 지능 뉴럴 네트워크(440)를 이용하여 입력되는 비디오의 프레임-바이-프레임 분석을 수행한다. 다음에, 시스템(400)은 가장 적절한 압축 포맷을 선택하고, 일 실시예에서, 하부 시스템 환경으로부터 피크 신호 대 노이즈 비의 선택에 의해 측정된 최상의 품질에 기초하여 최적 비디오 압축을 위한 압축 파라미터를 구성한다. 그 결과로서 현재의 디바이스 및 조건에 대한 "최적"의 비디오 및 오디오 서비스가 나타난다.
스트리밍 미디어 신호에 적용된 본 시스템의 인공 지능/뉴럴 네트워크(440)의 양태에 대한 더 구체적인 설명이 이하 개시된다. 처음에는, 분리되고 별개의 CODEC 라이브러리가 탐색가능한 CODEC 라이브러리(445)로서 시스템에 부가된다. 관련된 참조 정보의 부가적인 라이브러리도 또한 제공되며, 이는, 네트워크 전송 표준(NTS) 라이브러리(443); 및 퀄리티-오브-서비스(QoS) 라이브러리(447)를 포함한다. 다음에, 비디오(미디어 소스)가 디지타이즈드 또는 비-디지타이즈드 포맷(AD 변환이 이용됨)중 하나에 이미지 프로세서(410)를 통해 도입된다. 다음에, 이미지 프로세서(410)는 소스를 압축 해제(필요한 경우)하고, 소스 이미지(들)를 "클리닝-업(cleaning-up)"하는데 이용되는 다양한 표준 이미지 프로세싱 알고리즘을 이용한다. 그 후, 결과적인 소스 미디어는 베이스라인 스냅샷(415) 저장소로 보내지고, 여기서는 차후의 비교를 위해 "완전한 금 표준(perfect gold standard)"으로서 이용된다. 동시에, 결과적인 소스미디어는 또한 분류기(417)로 공급된다.
분류기(417)는 유사한 임시적, 공간적 및 논리적 특징을 나타내는 소스 미디어 서브-세그먼트를 생성하기 위한 목적으로 임시적, 공간적, 및 논리적 특징에 따라 소스 미디어를 분석한다. "유사한"은, 그 자체가 특정 인코딩/압축 알고리즘(CODEC 라이브러리(445)에서 발견됨)에 제공되는 통상의 임시적인, 공간적, 및 논리적 특징을 포함하는 소스 미디어의 인접 서브-세그먼트를 의미하도록 정의된다. 소스 미디어 서브-세그먼트(또는, 일 실시예에서, 인접 비디오 및 오디오 프레임의 그룹)는 "화면(scene)"으로 명칭된다.
다음에, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는 화면을 압축하기 위해 CODEC 라이브러리(445)로부터 CODEC를 이용하여 이러한 화면에 따라 동작한다. 각각의 CODEC의내부 구성은, NTS 라이브러리(443), QoS 라이브러리(447), 타이머 프로세스(435), 네트워크 입력 층(425), ICMP 에이전트(455) 및 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 에이전트(460)으로부터 얻어진 입력에 따라 조작/변경된다. 다음에, 압축된 화면은 압축 해제되고, 품질 표준 프로세스(420)에 의해 만들어진 품질 척도를 이용하여 페이스라인 스냅샷(415)에 대한 비교가 행해진다. 본 발명의 일 실시예에서, 품질 표준 프로세스(420)는 소스 미디어의 베이스라인 스냅샷에 대해 압축 해제 화면의 비교를 수행하기 위해 피크 신호 노이즈 비(PSNR)를 이용한다. 비교 프로세스는, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)가 결과적인 압축 화면의 품질로 충족될 때까지, NTS 라이브러리(443), QoS 라이브러리(447), 타이머 프로세스(435), 네트워크 입력 층(425), ICMP 에이전트(455) 및 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 에이전트(460)로부터 수신된 입력의 제한내에서, CODEC 라이브러리(445)로부터의 다양한 CODEC 으로 반복된다. 최종적으로, 결과적인 압축 화면은, 적절한 네트워크 전송 프로토콜을 및 QoS 알고리즘을 이용하여 클라이언트로 압축 화면을 전송하는 네트워크층 출력(430)으로 송신된다.
전술한 프로세스는 전체 소스 미디어가 클라이언트로 전송될 때까지 또는 프로세스가, 클라이언트가 중단 요청, 네트워크 전송 실패, 클라이언트 하드웨어 오류등을 포함하는 다양하고 가능한 조건에 의해 중단될 때까지 반복된다.
NTS 라이브러리(443)는, 클라이언트에 압축 소스 미디어를 전송하기 위한 네트워크 층 출력(430) 및 클라이언트로부터 정보를 수신하기 위한 네트워크 층 입력(425)에 의해 선택 및 이용되는 네트워크 전송 서비스의 저장소이다. 선택은네트워크 층 입력(425), ICMP 에이전트(455) 및 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 에이전트(460)으로부터 수신된 질적 및 양적 입력에 기초한다.
QoS 라이브러리(447)는, 클라이언트로 압축 소스 미디어를 전송하기 위한 네트워크 층 출력(430)에 의해 선택 및 이용되는 서비스 알고리즘의 품질에 대한 저장소이다. 선택은, 네트워크 층 입력(425), ICMP 에이전트(455) 및 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 에이전트(460)으로부터 수신된 질적 및 양적 입력에 기초한다.
ICMP 에이전트(455)는, 프로세서와 클라이언트간에 이용되는 질적 및 양적 전송 특성을 동적으로 입력에 제공하는 뉴럴 네트워크 프로세스(440)로의 입력을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에서, ICMP 프로토콜은 이러한 목적을 위해 이용된다.
디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 에이전트(460)는, 클라이언트 환경의 질적 및 양적 특성을 입력에 동적으로 입력에 제공하는 뉴럴 네트워크 프로세스(440)로의 입력을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 이러한 클라이언트 환경 특성은 CPU 용량, 네트워크 인터페이스 특성, 저장 용량 및 미디어 랜더링 디바이스 용량을 포함한다.
다시 도 4a를 참조하면, 네트워크 층 입력(425)은 인바운드(클라이언트로부터 발생함) 네트워크 전송 서비스를 제공한다. 네트워크 층 출력(430)은 아웃바운드(프로세서로부터 발생함) 네트워크 전송 서비스를 제공한다. 타이머 프로세스(435)는, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)이 주어진 소스 미디어를 처리하는데 소비되는 최대 시간을 제한하기 위한 방식을 본 발명의 사용자에게 제공한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예의 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)의 CODEC 선택 스킴의 일 실시예에 대한 블록도이다. 도 4b에 도시된 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)은 비디오 프레임 선택 모듈(475), CODEC 파라미터 모듈(480), 입력 층 모듈(485), 숨겨진 층(486-487) 및 출력 모듈(488)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)로의 입력되는 신호용 참조 베이스라인 신호로서 이용되기에 적합한 CODEC 표시 신호는 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)에 의해 생성된다. 일 실시예에서, 분류기(417)는 입력되는 비디오 신호의 세그먼트내의 어느 화면이 하부 CODEC 의 가용 파라미터의 관점에서 최상의 화면을 나타내는지를 판정한다. 표준 리스트는 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)에서 이용되어, 신호내의 어느 화면이 최상의 화면을 나타내는지를 판정한다. 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는 비디오의 특정 프레임내의 픽셀의 수를 샘플링하여, 비디오 신호의 미리-결정된 파라미터에 대한 특정 프레임에 대한 점에서 픽셀 수의 변경을 판정한다. 다른 실시예에서, 비디오 신호내의 특정 화면 내의 중요한 모션 변경은 후속 입력 비디오에 대한 베이스라인 참조 화면("최상의 화면")으로 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)은 입력으로서 분류기(417)로부터 비디오의 세그먼트를 취하고, 그 다음에 비디오 신호를 특정하는 충분한 정보를 유도하기 위한 이 입력의 샘플을 취한다. 예컨대, 도 4b에 도시된 스킴에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는 검사를 위해 윈도우 스냅-샷(예컨대,176 x 144 픽셀 윈도우)을 취한다. 뉴럴 네트워크 프로세스(440)가 비디오 신호에 관한 충분한 정보를 생성하기 위해 샘플 윈도우의 중앙부를 보는 것은 장점이 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는 비디오 신호에 관한 필수 정보를 생성하기 위해 최소 8 프레임을 이용한다. 샘플 윈도우로부터의 정보는 파라미터 모듈(480)로부터 특정 CODEC 파라미터와 함께 입력 층(485)에 제공된다.
입력 층(485)은, 그 각각의 접속이 하나의 뉴런으로부터 다른 뉴런으로 강하거나 약한 시놉틱(synoptic) 링크를 형성하는 복수의 뉴런을 통해 복수의 숨겨진 층(486-487)에 결합된다. 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)에 의해 지원되는 각각의 CODEC에는 그 자체의 뉴럴 네트워크가 제공되어, 특정 CODEC 에 부속된 CODEC 특유의 파라미터를 처리한다. 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는, 비디오 샘플링 캡쳐 기간동안 처리된 복수의 CODEC로부터 "베이크-오프(bake-off)"로서 명칭되는 라운드-로빈(round-robin) 유사 프로세스를 통해 "최상의" 비디오 신호를 생성한다. 입력되는 신호로부터 최상의 비디오 표시를 처리하는데 있어서, 각각의 CODEC에 대한 대응하는 뉴럴 네트워크 각각은 숨겨진 층(486-487)로부터 최상의 대표적인 샘플을 생성하고, 신호를 출력 모듈(488)로 공급한다. 본 발명의 일 실시예에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)에 의해 처리되는 CODEC 각각의 클래스로부터 최상의 CODEC의 출력 데이터 셋트는 2가지 가능성을 갖는다. 첫째는, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)가, 각각의 CODEC에 대한 최상의 결과를 출력 모듈(488)에 제공하고, 복수의 최상의 CODEC 으로부터 차례로 위닝 베스트(winning best)CODEC을 생성하는 복수의 CODEC 각각에 대한 "복수의" 최상의 샘플의 "베이크-오프" 뉴럴 네트워크에도 제공한다는 것이다. 베이크-오프 뉴럴 네트워크는 CODEC의 처리를 다루는 뉴럴 네트워크보다 더 작고 빠르다.
제2 프로세싱 스킴에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는 복수의 CODEC 에 의해 생성된 최상의 CODEC의 발생적(genetic) 알고리즘 프로세싱을 구현할 수 있다. 발생적 알고리즘은 마블 게임의 동일한 통계적 선택 접근법을 따른다. 따라서, 다양한 뉴럴 네트워크로부터의 위닝 출력 CEDEC을 "베이크-오프" 뉴럴 네트워크로 공급하는 대신에, 발생적 알고리즘 프로세싱은 다양한 뉴럴 네트워크로부터의 출력 모듈(488)을 버캣(bucket)에 제공하는데 적용되고, 예컨대, 영화와 같은 소스 미디어의 종료점에서 화면의 집합으로부터 최상의 CODEC 표현을 모으는데 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시에에서, 뉴럴 네트워크 프로세스(440)는, CODECS을 처리하기 위해 전방 및 후방 전파 알고리즘의 조합을 이용한다.
도 4a를 다시 참조하여, 이러한 인공 지능 프로세스를 더 잘 이해할 수 있도록 하기 위해, 하나의 특정 어플리케이션에 대한 다음과 같은 예가 제공된다. 이러한 예시적 어플리케이션에 의해 제공되는 시스템의 특징 및 동작은 본 발명에 따른 데이터 압축 및 전달을 위한 뉴럴 네트워크(440)의 광범위한 이해를 위한 것으로 고려되어야 함을 알아야 한다. 다른 어플리케이션도 본 발명의 범주내에서 만들어지고 포함될 수 있다.
비디오 컨텐츠 제공자는 본 발명의 시스템을 그 서버에 설치한다. 샘플 비디오는 전술한 초기 AI 프로세스를 수행하기 위해 시스템에 도입된다. 예컨대, 각각의 비트 레이트에 대한 비디오 패턴등과 같은 CODEC 특성화의 복소수 매트릭스가 다음부터 나타나도록 생성된다. 다음에, 클라이언트 최종-사용자는 비디오 M을 보기 위해 컨텐츠 제공자 시스템에 접속한다. 서버에 상주하는 본 발명의 통신 시스템은 소프트웨어 에이전트를 클라이언트 디바이스에 전달하여, 디바이스-특정 정보를 전달하고, 플레이용 비압축 CODEC과 함께 적절한 압축 신호를 수신하기 위해 클라이언트가 통신 시스템에 접속할 수 있도록 한다. 다음에, AI시스템은, 각각의 프레임에 대한 적절한 CODEC을 선택하고, 각각의 프레임을 전송용으로 적절하게 압축하기 위해, 비디오 M을 스트리밍 신호로서 버퍼내에 로딩하기 시작한다. 버퍼의 시간 간격은 복수의 변수, 주로 시스템의 프로세싱 전력에 의존하며, 미리 기록되고 비압축 비디오 미디어에 대한 적절한 용량을 갖는 시스템에 있어서는 일반적으로 예컨대 약 15초가 될 수 있다. 버퍼내에서, 각각의 프레임은 도면에 도시된 바와 같이 매트릭스내에서 미리 테스트된 시퀀스의 "타입"에 따라 각각의 CODEC에 대하여 비교된다.
다음에, 시스템(400)은, 예컨대, 스크린 해상도, 메모리 가용성등과 같은 최종-사용자 파라미터를 클라이언트 디바이스에서의 소프트웨어 에이전트로부터 수신된 정보를 통해 관찰한다. 가장 적절한 CODEC은 선택되고, 고정 양으로 CODEC 내에서 일정한 변수를 설정(예컨대, 소스 비디오 대 과거의 패턴, 전송 채널 용량 또는 제한 및 목적지 디바이스 용량 또는 제한의 비교에 기초함)하여 최적 수행을 위해 구성/튜닝된다. 설명된 프로세스는 일반적으로 분류기(417)에 의해 프레임-바이-프레임으로 수행되고, CODECS은 임시적 압축 효율을 위해 비교되어, 각각의 프레임에 대한 프로세스가 다른 선행 및 지연 프레임을 관찰한다. 일단 적절한 CODEC이 각각의 프레임(또는 시스템에 의해 적절하게 자동적으로 결정된 곳에서의 프레임의 블록)에 대해 선택되고 튜닝되면, 전달 시스템은 클라이언트 에이전트에 보고하고, 압축 해제되어 플레이되는 대응하는 프레임 이전에 튜닝된 CODEC을 전달한다.
본 시스템(400)의 뉴럴 네트워크(440)는 CODEC 라이브러리(445)내의 CODECS의 성능 및 동작을 지속적으로 학습하고 기억하며, 입력 미디어 신호의 압축 효율을 개선하기 위해 그 학습 내용을 지속적으로 이용한다. 라이브러리를 통해 신호 프레임을 운영하고, CODEC 운영 파라미터를 수정하고, 로직(525)(도 5)를 참조 표준 압축에 비교하여 압축 성능을 비교하고, 더 수정하기 위해 루프를 다시 실행하는 프로세스는 압축 효율을 개선하기 위해 일반적으로 계속되는 반복적인(550)(도 5) 것이다. 실제로, 라이브러리(445)내의 하나 이상의 CODEC으로 압축은 참조 압축 알고리즘(들)보다 나은 개선된 수준에 도달할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 시간 제한(435)(도 4a)가 나타나면(스트리밍 미디어 컨텐츠에 대한 실시간 푸쉬 또는 풀 디맨드와 같은), 이 프로세스는 결국 어떤 포인트에서 정지되어야하고, 처리될 특정 프레임 또는 일련의 프레임이 압축되고(575), 타이머(435)에 의한 용납될 수 없는 지연없이 목적지에 전달(580)된다. 다음에, 다음 프레임 또는 시리즈는 CODEC 운영 시스템내에서 뉴럴 네트워크(440)에 의해 동작될 수 있다. 이들 종점(endpoint)은 미리 정해진 원하는 결과에 도달함으로써 정의될 수 있고, 이들은 예컨대, 제한없이 (ⅰ) 예컨대, 참조 표준에 비해 미리 정해진 퍼센트(%)의 압축 효율에 도달하거나, (ⅱ) 버퍼 시간(예컨대 15초)에 관련된 시간에 따른 예와 같은 프로세스상에서 미리 정해지거나 부가된 시간 제한 셋트에도달하거나, (ⅲ) (ⅰ) 또는 (ⅱ) 중 하나가 발생하기 이전과 같은 것이다. 어느 경우에도, 종점이 적절한 CODEC 선택 및 압축 수행(575) 및 전달(580) 동작에 도달함에도 불구하고, 이것은 연속하는 뉴럴 네트워크(440) 트레이닝에 대한 종점을 마크(mark) 하지 않는다. 프로세스내의 각각의 루프를 통해 수집된 정보는 저장된다(550). 입력 프레임내의 후속되는 유사한 프레임 또는 시스템 제한 파라미터가 장래에 우연히 나타나면(545), 저장된 정보는 압축(575) 및 전달(580) 효율을 개선하기 위해 뉴럴 네트워크(440)에 의해 기억되어 검색된다.
많은 상이한 통신 프로토콜이 고려될 수 있지만, 유용한 것으로 생각되는 하나의 특정 실시예는 "풀 듀플렉스 네트워크 스택(full duplex network stack)" 프로토콜을 이용하고, 이것은 서버와 클라이언트 디바이스간에 양방향 통신을 허용한다. 다시, 다른 프로토콜이 특정 어플리케이션에 적합함에도 불구하고, 풀 듀플렉스 시스템이 선호된다.
설명된 시스템(400)은, 레이턴시 이슈를 극복하기 위해 스트리밍 미디어 전달 아키텍쳐를 이용하고, 속도 관련 문제를 극복하기 위해 임베디드 뉴럴 네트워크(440)를 이용하여 이미 알려진 CODEC 시스템에 관련된 난점을 다룬다. 다음에, 시스템(400)은 뉴럴 네트워크(440)에서 압축용으로 이용된 알고리즘을 재구성할 수 있고, 임의의 네트워크 구성을 통해 모든 시간에 최적의 결과를 얻는 것이 목표이다.
본 발명에 따른 임의의 특정 CODEC의 유용한 이용이 단독으로 또는 다른 CODECS과 조합된 것과 같은 CODEC을 고려할 수 있을 지라도, 광범위한 다양한 CODEC이 전술한 전체 압축 시스템 및 방법에 따른 CODEC 라이브러리(445)내에서 이용될 수 있다. 예컨대, 적절한 CODEC 라이브러리(445)는 하나 이상의 다음과 같은 CODEC 타입을 포함할 수 있다; (ⅰ) 블록 CODECS(예컨대, Microsoft MediaTM또는 QuickTimeTM과 같은 MPEG 버전); (ⅱ) 프랙탈(fractal) CODECS; 및 (ⅲ) 웨이블릿(wavelet) CODECS(예컨대, RealTM). 다른 양태에 따르면, 적절한 CODEC 라이브러리(445)는 하나 이상의 다음과 같은 CODEC 타입을 포함할 수 있다; (ⅰ) 모션 예측 CODECS; (ⅱ) 스틸(still) CODECS. 또한, CODEC 라이브러리(445)는 하나 이상의 다음과 같은 타입을 포함할 수 있다; (ⅰ) 손실있는(lossy) CODECS; 및 (ⅱ) 손실없는(lossless) CODECS.
본 발명의 일 실시예에서, 모든 이러한 상이한 타입의 CODEC은 본 발명에 따른 CODEC 라이브러리(445)에 의해 표현될 수 있고, 주어진 타입의 하나 이상의 특정 CODEC이 라이브러리내에 포함될 수 있다. 또는, 이러한 다양한 타입의 다양한 조합이, 신호 자체내의 광범위한 실시간 변수, 전송 채널 제한, 또는 목적지 디바이스 제한을 통해 스트리밍 미디어 통신의 압축을 최적화하는 바람직한 능력을 얻기 위해 제공될 수 있다. 또한, 본 발명의 부가적인 높은 유용한 양태는, 새로운 CODEC이 라이브러리(445)내에 로딩되고, 뉴럴 네트워크(440) 압축/전달 시스템(400)내에서 즉시 이용가능하도록 한다. 그럼에도 불구하고, 광범위한 예측스트리밍 미디어 신호를 최적으로 통신하는데 이용하기에 유용하고, 이미지 신호에 특히 유용한 것으로 생각되는 CODEC 라이브러리(445)의 하나의 특정례는, MPEG 버전1, 2 및 4(예컨대, Microsoft MediaTM및 QuickTimeTM); DUCK TruMotionTM; ON2; Real MediaTM; MJPEG:H.261; H.263; H.263+; GIF; JPEG; JPEG2000; BMP; WBMP; DIVX와 같은 특정 CODEC을 포함한다.
다음은 본 설명에 적어도 부분적으로 기초하는 당업자에게 명백한 독립적 및 다양한 조합 모두, 광범위하게 유용한 것으로 간주되는 방금 설명한 압축 시스템 및 방법의 다양한 양태의 다른 예이다. 이러한 넓은 양태의 다른 예는 부가된 특허청구범위 뿐만 아니라 "본 발명의 요약"에서도 제공된다.
설명된 다양한 CODEC 동작을 얻기위한 인공 지능을 갖는 뉴럴 네트워크(440)의 사용은 광범위하고 특유하게 유용하다. 특히, 학습된(learned) 응답을 신호 품질, 데이터 컨텐츠 및 데이터 포맷에 적용하여 결정되는 소스데이터의 프리-프로세싱(410)에 대한 시스템 및 방법이 제공된다. 소스 데이터의 관찰된 특성 및 과거-학습된 응답을 압축 유사 데이터에 적용하는 것에 기초한 적절한 CODEC(CODEC 라이브러리(445)내의 모든 가용 CODECS의 셋트로부터)의 선택 및 적용에 의해 소스 데이터의 각각의 유닛(예컨대, 프레임 또는 프레임의 블록)을 처리하는 시스템 및 방법이 제공된다. 원래 데이터 보전의 캡쳐 및 저장을 최적화하기 위한 선택된 압축 알고리즘내에서 복수의 압축 특성을 세팅하여 각각의 소스 데이터 유닛을 처리하는 시스템 및 방법이 제공된다. 또한, 전술한 신호 처리 단계의 각각 또는 모든 것이예컨대, 신호 클립, 비디오 프레임, 또는 적절한 별개의 패킷등의 신호 데이트터의 각각의 특유한 연속 유닛에 적용된다.
본 발명에 따른 CODEC 관리 시스템(400)은, 원래의 소스 데이터/이미지를 표준화하고, 뉴럴 네트워크 프로세싱 모듈(440)의 사양에 맞도록 원래 데이터를 리사이즈(resize) 하고 리샘플링하도록 적응된 이미지 프로세싱을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것으로 생각된다. 단일의 시스템 및 임의의 소스 데이터 스트림을 갖는 임의의 전송 또는 기록 채널을 제공하는 능력이 제공된다. 또한, 개별적으로 또는 그 조합으로도 유용한, 여기 개시된 다양한 시스템 및 방법에는, TCP, U에, WTP/W에, HTTP 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는 임의의 접속 또는 접속 프로토콜에 대한 호환성이 제공된다.
여기 개시되고 도시된 본 발명은, 상기 네트워크를 구현하는데 데이터기억 요구량을 최소화하면서, 뉴럴 네트워크(440)의 학습 속도를 증가시키는 매우 유용한 어플리케이션을 제공한다. 데이터 스트림의 상이한 클래스 각각은 뉴럴 네트워크(440)에 의해 상당히 큰 처리를 요구하는 고유의 특성을 갖는다. 예컨대, 비디오 데이터 스트림은 보급률 및 모션의 정도(degree of motion), 컬러 콘트라스트, 및 패턴 및 상세한 가시성에 따라 다르다. 더 큰 프로세싱은 더 예측적인 라이브러리 저장소를 필요로 하고, 종종 비제한적으로 큰 크기로 증가한다. 실시간 뉴럴 네트워크 프로세싱에 있어서, 프로세싱 시간 및 저장은, 데이터 스트림의 클래tm의 이전-개발된 예측적 라이브러리 특성을 제공하여 기능성을 상당히 증가시켜 최소화될 수 있다.
따라서, 다음은 개별적으로 및 조합(여기 개시되고 설명된 다른 실시예와의 조합을 포함함) 모두, 광범위하게 유용한 것으로 간주되는 본 발명의 양태의 프리-트레인드(pre-trained) 뉴럴 네트워크(440)의 예시적 양태이다. 뉴럴 네트워크(440)내에서 인공지능을 생성 및 이용하고, 예컨대, 본 발명의 특정 유용한 양태에 따른 스트리밍 미디어 압축에 필수적으로 제한되지는 않는 문제를 해결하는데 이용되는 지능 네트워크를 프리-트레인(pre-train) 하는 시스템 및 방법이 제공된다. 지능 네트워크에 의해 학습된 히스토리에 따라 처리될 수 있는 유용한 클래스로 해결될 문제의 영역을 세분하는 시스템 및 방법이 제공된다.
예컨대, 이에 제한되지는 않지만, 가용 전송 속도, 또는 대역폭, 및 인터넷 폭주와 같은 최종-사용자 용량 및 전송 채널 제한에 기초하여 컨텐츠 전송을 관리하는 본 발명에 따른 지능 스트리밍 미디어 전달 시스템 및 방법이 제공된다. 데이터 압축 및 전달 시스템(400)은, 압축 방법에서 수정을 하고, 서비스 품질("QnS")(420) 이슈를 관리하기 위해, 접속의 양태(상이한 비트 레이트 제한 없이, 레이턴시, 전송 특성 및 디바이스 제한을 포함함)를 분석하기 위해 뉴럴 네트워크에 기초하여 인공 지능 프로세스와 같은 컴퓨터 구현 지능 프로세스를 이용한다. 압축된, 디지털, 재저장가능 및/또는 압축 해제가능 데이터 스트림은 상이한 용량으로 특성화된 복수의 전송 매체를 통해 복수의 상이한 로컬 및/또는 원격 디바이스에 전달될 수 있다. 또한, 터미널 디바이스에서 압축 해제된 데이터를 재생하기 위한 압축 해제 시스템이 제공된다.
하나의 유용한 실시예에서, 터미널 디바이스는 서버 노드(들)에 상주하는 시스템에 링크를 구축한다. 통신을 구축하는데 통상적으로 필요한 소프트웨어를 제외하고, 터미널 디바이스는 현재의 시스템과 관련되어 그 내부에 내장된 상주 소프트웨어를 처음에는 갖지 않는다. 터미널 디바이스를 서버 노드에 링크하자마자, 시스템은 소프트웨어 에이전트를 전체 전달 시스템을 함께 형성하는 서버-측상에서의 다른 소프트웨어 모듈과 협동하는 터미널 디바이스로 보낸다. 소프트웨어 에이전트는 시스템에 터미널 디바이스 구성 및 데이터를 압축 해제 및 디스플레이하기 위한 프로세싱 용량을 알린다. 소프트웨어 에이전트는 또한 터미널과 서버간의 통신 채널의 특성에 관한 특정 관련 정보를 시스템에 보고한다. 이러한 정보는 제한 없이, 레이턴시, 대역폭, 및 신호 경로 인테그리티(integrity)를 포함한다. 터미널 디바이스 구성 및 채널 특성 및 용량의 실시간 갱신에 기초하여, 시스템은 실제로, 버퍼 길이, 전송 비트레이트, 및 에러 보정과 같은 파라미터를 변화시켜 압축 데이터 스트림의 전송을 관리한다. 시스템은 또한 운영 조건을 압축 시스템에 공급하여, 데이터의 전달을 최적화하기 위해 인코딩 및 압축 세팅을 동적으로 변경한다. 터미널 디바이스에 상주하는 전달 소프트웨어 에이전트는, 압축/압축 해제 알고리즘 및 그 세팅에 있어서 세그먼트-바이-세그먼트 변이로 구성된 데이터 스트림을 압축 해제한다. 터미널 디바이스 구성에 기초하고, 특히 매우 희박한 클라이언트에 있어서는, 명령은 각각의 압축 해제 알고리즘 및 인코딩 세팅 조합에 대해 세그먼트-바이-세그먼트 기반하에 리프레시 될 수 있다. 압축 해제에 대한 명령은 터미널 디바이스에 적절하면, 상주하도록 유지될 수 있다.
목적지 디바이스로의 전송 및 목적지 디바이스에 의한 동작을 위해 기술된
소프트웨어 에이전트는 또한 압축/전달 시스템 및 방법의 매우 유용한 양태로서 간주된다. 소프트웨어 에이전트를 소스로부터 디바이스로 전달하여, 광범위의 현존 목적지 디바이스가, 전송 소스에서 하나 이상의 알고리즘 또는 다른 동작의 다양한 이용을 포함하는 방법에 따른 통신에 이용될 수 있다. 즉, 목적지 디바이스는, 대다수의 종래의 스트리밍 및 정적 미디어 통신 시스템에서 요구된 바와 같은 "포맷-특정" 플레이어로서 요구되지 않을 수 있다. 또한, 목적지 에이전트에 진단 능력을 제공하여, 진단 정보가 목적지 디바이스에 모아지고, 주어진 셋트의 환경에서 적당한 CODEC 동작을 얻기 위해 뉴럴 네트워크 프로세스내에서의 소스에 의해 이용하기에 부합하는 형태로 소스에 전달될 수 있다.
클라이언트측 디바이스 데이터 및 실시간의 통신 채널 상태를 포함하는 서비스 정보의 품질을 제공하기 위해 클라이언트 측 에이전트를 이용하는 것은 여기서 제공된 본 발명의 다른 양태의 특정 어플리케이션 및 그 조합보다 상당히 유용한 것으로 생각된다. 또한, 각각의 압축된 유닛을 처리하고, 클라이언트 측 디바이스 및 실시간 통신 채널 조건을 수요할 수 있는 전송 대기 데이터를 처리하는 것은 더 넓은 장점을 갖는 것으로 생각된다. 게다가, 각각의 순차적, 고유하게 압축된 데이터 유닛의 압축 해제를 가능하게 하는 클라이언트 측 에이전트에 명령을 제공하는 시스템 및 방법이 제공된다. 따라서, 본 발명의 다른 장점은 목적지 디바이스(특정 실시예를 위해 여기 개시된 전송 소스로부터와 같은)에, 원래 미디어 신호의 양태, 전송 채널 제한, 및 목적지 디바이스 제약 조건과 같은 적어도 하나의 관련 변수 파라미터에 기초하여 압축 해제 표현으로 원래 미디어 신호의 압축 표현을 압축 해제하도록 적응된 CODEC이 제공된다. 다른 주요한 양태에서, 목적지 디바이스는 원래의 미디어 신호의 양태에 관련한 파라미터에 기초하여 CODEC의 라이브러리로부터 선택된 CODEC을 이용하도록 적응된다.
여기 개시된 시스템 및 방법은 또한 예컨대, 신호 클립, 비디오 프레임, 또는 별개의 적절한 패킷과 같은 각각의 고유한 순차적 신호 데이터 유닛의 신호 처리에도 적용가능한 것으로 생각된다. 또한, 시스템 및 그 다양한 서브-시스템은 각각의 적절한 디바이스에 로딩될 순수한 소프트웨어일 수 있고, 이것은, 예컨대, 서버측, 또는 어떤 환경에서는 클라이언트 측(예컨대 목적지 에이전트의 다양한 양태)등의 호스트 하드웨어 컴포넌트 또는 칩에 내장될 수 있거나, 예컨대, 플래시 메모리에 저장될 수도 있다.
이전에 설명된 미디어 압축 시스템 및 방법의 다양한 양태가, 예컨대, 그 밖에 여기에 개시된(예컨대, 전술한 "배경기술"부분) 다양한 통신 디바이스에 따른, 통신/전송 채널 포맷 및 표준 및 미디어 타입 및 포맷을 포함하는 광범위한 공지된 그리고, 예측가능한 미디어 통신 요구에 따른 이용에도 유용한 것으로 간주된다.
그러나, 부가적인 이해를 위해, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 "비디오-온-디맨드(vedio-on-demand) 양태에 구체적으로 적용되는 전체 스트리밍 미디어 통신 시스템(600)을 개략적으로 도시하고, 여기서, 많은 상이한 위치에서의 많은 상이한 최종 사용자(610-620)가 원격 소스로부터 실시간으로(예컨대, 상당한 지연없이) 미리 기록된 비디오를 요청 및 수신할 수 있다. 도 6에 제공된 정보 이외에도, 미디어 통신 시스템(600)의 특정 실시예의 적어도 하나는 다음 유형의 비디오를 다음의 비트-레이트로 전달한다(전형적인 인간 관찰자의 시각에 의해 관찰된 바와 같은 손실이 없거나 적은 압축 해제된 표현으로 목적지 디바이스에 의해 변환가능한 원래 신호의 압축된 표현을 표시함): 약 250kbps로 낮은 VHS-포맷 비디오; 약 400Kbps에서의 DVD 포맷 비디오; 약 900Kbps에서의 HDTV-포맷 비디오. 이러한 속도에 따라, 비디오-온-디맨드는, 예컨대 현존 DSL라인(630-640)과 같은 상주하는 전송 라인 채널을 통해 전화 반송파에 의해 제공된다.
그러나, 가용 대역폭 및 대량 통신이 지속적으로 이슈를 나타내므로, 더 낮은 비트 레이트에서도 이러한 타입의 비디오 신호의 압축된 표현의 전달에서 결과적으로 더 큰 효율이 얻어질 수 있게 된다. 다시, 그 밖에 여기서 설명된 바와 같이, 본 발명의 압축 효율은 뉴럴 네트워크(440)를 이용가능하게 하는 프로세싱 전력의 함수로서 밀접하게 관련되어 개선되고, 뉴럴 네트워크(440)의 다양한 타입의 미디어에 관한 지속적인 학습 및 트레이닝과도 관련된다. 이러한 자원은, 본 발명의 기본적인 특징을 수정하지 않고도 더 현저한 압축 효율을 얻을 수 있게 한다.
따라서, 다음은 본 발명의 실시예에 따른 바람직하고 달성가능한 것으로 여겨지는 특정 압축 비디오 신호에 대한 전송 레이트의 다른 일례이며, 즉, 전송 레이트는, 약 200kbps로 낮은 VHS-포맷 비디오, 더욱 바람직하게는 약 150Kbps로 낮은 비디오 포맷, 더욱 바람직하게는 약 100Kbps로 낮은 비디오 포맷; 약 350Kbps로 낮은 DVD-포맷 비디오, 더욱 바람직하게는 약 300Kbps로 낮은 DVD-포맷 비디오, 더욱 바람직하게는 약 250Kbps로 낮은 DVD-포맷 비디오; 및 약 800Kbps로 낮은 HDTV-포맷 비디오, 및 약 700Kbps로 낮은 HDTV-포맷 비디오 등이다.
또한, 본 발명의 실시예의 미디어 통신 시스템(400)의 적어도 하나의 구현례는 7Kbps의 전송 레이트로 20-24 프레임/초 컬러 비디오를 전달한다. 이것은 이하 더 진전되는 바와 같이, WAP 게이트웨이를 통해 무선 목적지 디바이스로 통하는 스트리밍 미디어 신호의 통신에서 상당한 진보를 가능하게 한다.
비디오 통신이 본 실시예에서 강조되었지만, 다은 타입의 스트리밍 또는 정적 미디어도 또한 고려될 수 있음을 알아야 한다. 예컨대, 적어도 하나의 압축 및 전달 실시예의 구현이, 약 24kbps의 비트 레이트에서 충분한 CD 품질의 사운드(예컨대, 전형적인 인간 관찰자의 청각에 의해 관찰된 바와 같은 손실이 없거나 적은 압축 해제된 표현으로 목적지 디바이스에 의해 변환 가능한 원래 신호의 압축된 표현을 통해)를 제공하는 것으로 파악된다. 이러한 레이트에서, 오디오파일(audiophile) 품질 사운드는 다이얼-업 모뎀을 통해 플레이를 위해 전달된다. 그러나, 가용 자원 실행 및 뉴럴 네트워크 트레이닝의 범위와 관련하여, 본 발명은 약 20kbps로 낮은, 심지어 15kbps 또는 10kbps로 낮은 속도로 CD-품질 사운드를 전달하도록 적응됨을 알아야 한다.
무선 오디오 통신 시스템
본 발명의 스트리밍 미디어 통신 시스템은 무선 오디오 통신 네트워크, 특히 셀룰러 전화 네트워크에서 특히 유용한 어플리케이션을 갖는다. 따라서, 도 7 및 8은 본 발명의 특정한 구체적인 실시예에 따른, 무선 오디오 통신 시스템에 개별적으로 구체적으로 적용된 스트리밍 미디어 통신 시스템(700 및 800)을 각각 더욱 자세하게 개략적으로 도시한다. 도시된, 특정 디바이스, 시스템 파라미터, 또는 통신 디바이스의 배치는 본 발명의 전체 어플리케이션에서 유용한 것으로 생각되지만, 이들은 제한적인 것은 아니며, 본 설명에 따라 당업자에 의해 다른 대체례로 적절하게 교체될 수 있다. 따라서, 여기 개시된 것 이외에 참조된 다양한 무선 통신 시스템(700, 800) 표준 및 프로토콜이, 본 발명의 실시예에 따른 압축, 전달, 압축 해제, 및 트랜스코딩의 다양한 양태로 통합을 위해 본 섹션에 결합되었다.
셀룰러 통신 네트워크의 다른 컴포넌트를 갖는 본 발명의 하나의 실시예의 통신 시스템(400)의 조합은 본 발명에 따른 진보된 압축, 전달 및 압축 해제가 무선 오디오 통신에서 향상된 서비스 품질을 명백히 나타낼 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 셀룰러 통신의 개선은 제한 없이, 다음예, 즉, 가용 대역폭 증가, 수신 범위 확장, 및 낮은 신호 품질 또는 수신 레벨의 기간동안 접속을 유지하며, 적절한 품질 열화를 제공하는 것을 포함한다.
더 구체적으로, 셀룰러 전화 신호는 비교적 높은 수준의 변화성으로 특징지어지는데, 그 이유는 예컨대, 클라이언트의 로밍 위치 및 제한된 셀 범위, 대기 조건, 및 매일의 사용 사이클을 통한 가용 대역폭의 변화 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 자동-최적화 CODEC 관리 시스템은 변화하는 환경에 대해 적절한 통신 및 압축 양상을 조정하는데 매우 적합하다. 극히 드물게, 주어진 신호에 이용되는 압축 효율의 증가 및 결과적인 대역폭의 감소는 지속적으로 충만하는 무선 채널 트래픽에 따라 가치있는 결과가 된다.
하나의 특이례와 관련하여, 본 발명에 따른 증가된 압축 효율은 도 9에 도시된 바와 같이, 셀간의 "소프트 핸드-오프"동안 대역폭 이슈를 개선하는데 잘 적용될 수 있다. 셀룰러 전화 통신 중에, 송신기 또는 수신기가 셀 커버리지 영역간에서 이동할 때마다, 통신 대역폭 요구 및 결과적인 비용은 셀간의 동적 통신을 "패스-오프"하기 위한 시스템적 요구에 따라 증가한다. 통신의 패스오프 동작은 새로운 활성 셀룰러 송신기를 포워딩하기 위해 이전에 활성화된 셀룰러 전송기로부터 중앙 오피스로 "백하울(backhaul)" 채널이 발생하는 결과가 나타난다. 백하울 채널은 대역폭의 중요한 이용을 나타낸다. 증가된 압축으로 절감할 수 있게 된다. 도면에 나타난 바와 같이, 이러한 "백하울링"은, 특정 신호를 통신하는데 이용되는 대역폭내에서 더블링(doubling)(제1 셀로부터 되보내지는 미디어가 남게되고, 전송용 제2 셀에 리젠트(resent)함) 또는 심지어 쿼드러플링(quadrupling)(제1 및 제2 셀로부터의 오버래핑 통신)을 포함할 수 있다.
본 발명의 미디어 통신 시스템(400)은, 소프트웨어 에이전트(들)내에 제공된 전송 채널 진단에 따라 백하울이 발생할 때를 인식할 수 있고, 보상을 위한 압축의 정도를 조정하여 응답할 수 있다.
WAP 비디오 게이트웨이
무선 또는 모바일 인터넷 내에서 관측되고 예측되는 급속한 증가에 대한 특별한 관점에서, 본 발명의 실시예는 WAP 게이트 기능과 조합된 지능 압축/전달/압축 해제 실시예의 어플리케이션을 고려한다.
따라서, 본 발명에 따라, 무선 어플리케이션 프로토콜(WAP)을 이용하는 대역폭-제한 무선 통신 시스템을 통해 콤플렉스 디지털 미디어(예컨대, 비디오 화상)를 인코딩, 압축 및 전송하는 시스템 및 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 데이터는,인공 지능을 갖는 뉴럴 네트워크를 이용하는 서버 노드(들)에 상주하는 시스템에 의해 처리된다. 데이터의 샘플 세그먼트는 입력 스트림으로부터 캡쳐되고, 클라이언트 클래스에 고유한 요구에 부합하도록 처리된다. 전에 상세히 설명한 바와 같이, 시스템은 지속적으로 변하는 디지털 데이터 스트림의 특성을 미리 개발되고, 실험적으로 주지된 룰 및 외부에서 부과된 제약 조건과 연관시키고, 클라이언트 인터페이스에서 마지막으로 수신되고, 디코드되고, 나타난 바와 같은 데이터의 일치, 연속성 및 상세를 최적으로 코리오그래프(choreograph) 한다.
여기 개시된 스트리밍 미디어 통신 시스템의 기능이 부가된 게이트웨이가 도 8에 개략적으로 도시된다. WAP 게이트웨이 시스템(830)에 따르면, 클라이언트 에이전트가 제공되고, 다양한 플랫폼을 운영하도록 적응되고, 비디오 스트림을 디코딩하기 위한 특별한 하드웨어를 필요로 하지 않는다. 여기 개시된 본 발명의 스트리밍 미디어 전달 시스템의 이용에 따르면, WAP 디바이스의 관찰자는 시스템 서버 업스트림과 지속적인 통신을 유지하고, 이에 따라 사용자 측 클라이언트(825)는 인코딩 플랫폼에, 가용 스크린 크기, 프로세싱 전력, 클라이언트 운영 시스템 및 브라우저 버전, 접속 속도 및 레이턴시를 포함하는 스트리밍 미디어 통신용 관련 정보를 제공하여, 스트리밍 미디어 전달 시스템이 스트림이 "토크(talk)"하는 각각의 개별적인 클라이언트에 맞도록 한다. 따라서, 여기 개시된 AI 압축을 통합한 AI 구동 서버(830)는 WAP 게이트웨이(830)과 조합될 수 있고, 필요한 WAP 대 TCP/IP 프로토콜(또는 예컨대 듀얼 서버 스택과 같은 다른 프로토콜) 트랜슬레이션과 압축, 전달 및 압축 해제를 이용하는 비디오 및 오디오 서버(835)를 조합하는 시스템및 방법이 여기 개시된다. WAP 게이트웨이(830)는 여기 개시된 트랜스코더 시스템 및 방법을 포함하는 비디오 트랜스코더를 더 포함할 수 있다. 본 시스템에 따른 적절한 호스트 아키텍쳐(도시되지 않음)는 일반적으로 수정된 WAP 게이트웨이(830)를 갖거나, 현존 서버에 대한 소프트웨어 플러그-인으로서 리눅스 OS를 실행하는 랙 마운트(rack mount) 시스템을 포함한다.
WAP 게이트웨이 시스템(830)은 전체 스트리밍 미디어 전달 아키텍쳐(구체적으로 무선을 제외한 다른 전달 시스템에 적용가능한)의 다른 유용한 양태로서 마스터/슬래이브 관계에도 제공될 수 있다. 아카마이 및 잉크토미(Akamai and Inktomi)를 통해 이용가능한 것과 같은 다양한 컨텐츠 분배 네트워크는, 인터넷의 경계상에 위치하는 서버상에서 "스마트 캐싱(smart caching)"을 이용하여 인터넷을 통한 데이터 전달을 개선하는 개념에서 이용된다. 이러한 마스터/슬래이브 관계는 현재의 시스템에 의해 유지되는데, 여기서 마스터 서버는 전달될 컨텐츠의 소스에 위치하고, 슬래이브 서버는 경계상에 위치한다. 이러한 서버들은 "지능적으로" 통신하여, 인터넷을 통한 컨텐츠 전달을 최적화하고, 레이턴시, 대역폭 및 저장 요구를 감소시키며, 최종 사용자로의 비디오/오디오 스트림의 전체 품질을 개선하며, 컨텐츠 제공자로의 미디어 전달 비용을 감소시킨다.
본 발명의 WAP 게이트웨이(830)는, 큰 무선 통신 운영자가 멀티-서비스 광대역 네트워크로 이동하고, 모바일 인터넷의 가입자 수가 급속히 증가함에 따른, 이동 통신의 지속적인 성장을 지원한다. 특히, 이동 통신은 넓은 클래스의 시스템 및 프로토콜이며, 각각은 그 자체의 제한을 갖고, 스트리밍 미디어와 통신하는 사상호 작용 디바이스를 필요로 한다. 특히 유용한 양태에서의 게이트웨이(830)는 다가올 "2.5G" 및 "3G" 네트워크 기술(시스템의 수치적 진보는 일반적으로 인터넷 가능 용량의 진보를 나타냄)을 위한 업그레이드가능성을 갖는 다양한 "2G" 시스템을 지원할 수 있다.
다음의 테이블 3은 공지된 이동 통신 표준의 일례를 제공하고, 미디어 플레이어로서 이동 목적지 디바이스의 분야중에 스트리밍 미디어의 통신을 최적화하기 위한 본 발명의 AI 시스템에 의해 이용되는 특정 관련 정보를 제공한다:
| 모드 | (일반적인)보드 레이트(BAUD RATE) |
| GSM(2G) | 9.6Kbps |
| CDMA | 9.6Kbps |
| TDMA | 14.4Kbps |
| CDPD | 14.4Kbps |
| iMODE | 128Kbps |
| GPRS | 144Kbps |
| WCDMA 또는 CDMA2000 | 144Kbps 내지 2Mbps |
| GSM(3G) | 2Mbps |
또한, 본 발명은 광범위한 미디어 신호를 다양한 상이한 타입의 무선 통신 디바이스에 스트림하는 능력에 있어서도 특이 유용하다. 본 발명의 스트리밍 미디어 통신 시스템 및 방법에 이용되기에 적절하고, 시스템 및 방법이 상호교환되는 무선 통신 디바이스의 일례가 다음 테이블 4에 제공된다:
| 디바이스 | 제조자 | 속도 | 메모리 | 스크린깊이 | 스크린 크기 | 모뎀 타입 | 접속 속도 |
| iPAQ | Compaq | 206MHz | 16-64Mb | 12b/픽셀컬러 | 320x240 | 외장형(예컨대,CDPD) | 9600-14.4Kbps |
| PalmⅦ | Palm | 33MHz | 4-16Mb | 4 b/픽셀b/w 8b/픽셀컬러 | 내장형 | 14.4Kbps | |
| Handspring | Palm | 33MHz | 4-16Mb | 4 b/픽셀b/w; 8b/픽셀컬러 | 외장형 | 14.4Kbps | |
| Blackberry | Research-In-Motion | 33MHz | 4Mb | 2 b/픽셀b/w 8 | 내장형 | 9.6-14.4Kbps | |
| Jornada | HP | 133MHz | 16-32Mb | 18 b/픽셀 | 320x240 | 외장형 | 9.6-14.4Kbps |
| Casseopeia | Casio | 150MHz | 16-31Mb | 12 b/픽셀 | 320x240 | 외장형 | 9.6-14.4Kbps |
여기 개시된 본 발명의 실제의 무선 통신 인터넷 어플리케이션에 대한 조사를 제공하는 다양하는 특정 예가 이하 개시된다. 이러한 예는, 목적지 무선 통신 디바이스; 전송 채널, 통신 프로토콜; 및 각각의 스트리밍 미디어 신호 자체와 적어도(제한없이) 관련되는 다양한 파라미터에 따른 CODEC 라이브러리의 이용을 포함한다. 이러한 예에서 이용된 시스템 및 방법의 다양하고 특이한 특징은 본 발명의 유용한 양태를 더 개별적으로 정의하는 것으로 생각된다.
공유 상호작용 환경
중요한 클라이언트 측 프로세싱 용량에 대한 필요없이 고-선명도(high-definition), 다중-차원(multi-dimensional), 다중-참가자(multi-participant) 모의 환경으로 실시간 원격 클라이언트 상호 작용을 가능하게 하는 본 발명의 시스템및 방법이 제공된다. 더 구체적으로, 도 10은 본 발명에 따른 공유 상호작용 게이밍(gaming)에 적용된 바와 같은 전체 스트리밍 미디어 통신 시스템을 도시한다.
이 시스템은, (ⅰ) 프록시 서버; (ⅱ) 그래픽 렌더링 능력; (ⅲ) 클라이언트 입력을 게임으로 피드백하는 클라이언트 소프트웨어 에이전트; (ⅳ) 본 발명의 전달 시스템을 지원하는 클라이언트 소프트웨어 에이전트; 및 (ⅴ) 서버로부터 클라이언트로의 스트리밍을 포함한다. 전형적으로 설계에 의해 공유 상호작용 게이밍을 나타내는 복수의 클라이언트에 있어서는, 전술한 바와 같은 복수의 컴포넌트가 각각의 클라이언트를 지원하기 위해 제공된다.
상호 작용 게이밍 실시예는, 원격 위치된 디바이스 시스템과 같은 다른 시스템으로부터의 압축 신호용 목적지 디바이스인 디바이스로 데이터 압축 및 전달 실시예를 구현하는 것을 고려한다. 이러한 구성은 비디오 컨퍼런싱(conferencing)등과 같은 상호작용 미디어 구현례에서 광범위하게 유용하다. 따라서, 각각의 원격 시스템은 소스 및 목적지 디바이스 양자 모두이며, 그것과 다른 원격 시스템간의 에이전트를 송신 및 수신한다.
목적지 디바이스
본 발명의 통신 시스템이 광범위한 목적지 디바이스로 스트리밍 미디어 신호의 통신을 가능하게 하지만, 본 발명의 더 고려되는 특징은 클라이언트 사용자에 의한 목적지 디바이스/플레이어로서 실장되는 원격 수신기를 제공한다. 이 셋-탑 플레이어는 다음중에서 적어도 하나, 양호하게는 복수의 것, 및 전부를 제공하도록 적응되는데, 이들은, 비디오 온 디맨드(VOD); 뮤직 온 디맨드(MOD); 상호작용 게이밍 온 디맨드(IGOD); 인터넷 프로토콜을 통한 음성("VoIP"), IP 접속을 통해 음성 전화 서비스를 제공하는 임의의 기술; 텔레비전 웹 액세스; 생방송 텔레비전을 기록, 포즈, 및 재생하는 디지털 비디오 레코딩; e-메일; 채팅; DVD 플레이어; 및 당업자에게 잘 알려진 다른 어플리케이션을 포함한다. 이러한 모든 것은 사용자 자신의 집에 간편하게 기존의 텔레비전에 전달될 수 있다. 게다가, 이러한 박스를 이용하는 클라이언트 또는 본 발명의 통신 시스템과 인터페이스하는 다른 시스템은 케이블 및 DSL 접속을 통해 DVD 품질의 비디오 및 서라운드 사운드를 수신할 수 있다.
실시예
본 발명에 따라 얻어질 수 있는 매우 유용한 결과를 더 설명하기 위해, 관련된 설명과 함께 조사된 결과를 포함하는 상이한 타입의 스트리밍 미디어 통신에 이용되는 특정 실시예의 일례가 다음에 개시된다. 이러한 예들은 상이한 전송 채널을 통해 상이한 목적지 디바이스로 동일한 미리-기록된 비디오를 통신하는 것을 설명하고, 여기서 미리-기록된 비디오는 다음과 같은 고유 특성을 갖는데, 이것은 720 라인 해상도 및 32비트의 컬러 정보, 약, 1.4 Gigabyte의 원래 파일 크기이다.
실시예 1
"iPAQ" 모델 3650 핸드-헬드 PDA(본 설명이 되는 때에 약 $500로 Compaq, Inc로부터 구입가능한)가 제공된다. 이 PDA는, 무선 모뎀에 결합하는 PCMCIA 카드 슬롯을 갖는 확장 어셈블리(Compaq, Inc로부터의 iPAQTMPCMCIA 확장 슬리브)를 이용하여 14.4Kbps(최대) 무선 CDPD 모뎀("AirCard300" 무선 외장 모뎀, 본 설명이 되는 때에 약 $200으로 Sierra Wireless로부터 구입가능한)과 인터페이스한다. 이용되는 iPAQTM는 일반적으로 다음과 같은 프로세싱 파라미터를 갖는 것을 특징지어지는데, 이것은, 206MHz 프로세서; 32Mb 메모리; 12b/픽셀 컬러; 240x320 스크린 치수; 마이크로소프트사로부터의 PocketPCTM운영 시스템 버전 3.0 및 스테레오 사운드이다. iPAQTM은, 약 13.3K비트/초의 접속 대역폭에서 AT&T 셀룰러 무선반송파 시스템을 지나 인터페이스된 CDPD 모뎀을 통해 샌프란시스코, 캘리포니아내의 인터넷에 접속된다. 산호세, 캘리포니아에 위치한(약 50마일 떨어져 있음) 서버는 http 및 rtsp 프로토콜을 이용하는 PDA에 의해 접속되고, PDA는 다음과 같은 특성을 갖는 미리-기록된 비디오에 대한 요청을 개시하는데 이용되고, 그 특성은, 720 라인 해상도 및 32 비트 컬러 정보, 1.4 Gigabytes의 원래 파일 크기이다. 약 7초내에, 미리-기록된 비디오의 압축 근사값이 수신되고, 압축 해제되어, PDA 스크린상에 PDA에 의해 표시된다. 전체 비디오는 관측가능한 지연 또는 결함없이 전체 모션에서 240x320x12bpp 해상도로 보여진다.
실시예 2
"JornadaTM" 모델 548 핸드-헬드 PDA(본 설명이 되는 때에 약 $300로 HP로부터 구입가능함)가 제공된다. 이 PDA는, 무선 모뎀을 형성하기 위해 전화 및 PDA를 함께 결합하는 어댑터 케이블(Motorola 및 HP.로부터의 Motorola 및 HP RS-232 표준 인터페이스 케이블)을 이용하여 9.6Kbps(최대) 무선 CDMA 전화("Motorola i85s" 무선 외장 디지털 셀룰러 폰, 본 설명이 되는 때에 약 $200으로 Motorola의 인가된 판매자로부터 구입가능함)과 인터페이스한다. 이용되는 Jornada 모델 PDA는 일반적으로 다음과 같은 프로세싱 파라미터를 갖는 것을 특징지어지는데, 이것은, 133MHz 프로세서; 32Mb 메모리; 12b/픽셀 컬러; 240x320 스크린 치수; 마이크로소프트사로부터의 PocketPCTM운영 시스템 버전 3.0 및 스테레오 사운드이다. JornadaTM은, 약 8K비트/초의 접속 대역폭에서 넥스텔(Nextel) 디지털 셀룰러 무선 반송파 시스템을 지나 인터페이스된 CDMA 전화/모뎀을 통해 뉴저지주 뉴아크(Newark)내의 인터넷에 접속된다. 산호세, 캘리포니아에 위치한(약 2900마일 떨어져 있음) 서버는 http 및 WDP 프로토콜에 의해 접속되고, PDA는 다음과 같은 고유 특성을 갖는 미리-기록된 비디오에 대한 요청을 개시하는데 이용되고, 그 특성은, 720 라인 해상도 및 32 비트 컬러 정보, 1.4 Gigabytes의 원래 파일 크기이다. 약 7초내에, 미리-기록된 비디오의 압축 근사값이 수신되고, 압축 해제되어, PDA 스크린상에 PDA에 의해 표시된다. 전체 비디오는 관측가능한 지연 또는 결함없이 전체 모션에서 176x120x8bpp 해상도로 보여진다.
실시예 3
"셋톱 박스" 모델 st850 북(book) PC(본 설명이 되는 때에 약 $300로 MSI,Inc로부터 구입가능함)가 제공된다. 이 셋톱 박스는, 셋톱 박스를 광대역 접속(DS3)에 결합하는 CAT5 이서넷(ethernet) 케이블(Generic)을 이용하여 10Mbps(최대) 이서넷/802.11 접속과 인터페이스된다. 이용되는 셋톱 박스는 일반적으로 다음과 같은 프로세싱 파라미터를 갖는 것을 특징지어지는데, 이것은, 400MHz 프로세서; 64Mb 메모리; 32b/픽셀 컬러; 720 라인의 스크린 해상도; 마이크로소프트사로부터의 Windows CE 운영 시스템 버전 2.11 및 AC3 디지털 6 채널 서라운드-사운드이다. 셋톱 박스는, 376K비트/초의 접속 대역폭에서 Alter.Net Internet Backbone을 지나 인터페이스된 공유 DS3 접속을 통해 뉴저지주의 뉴아크내의 인터넷에 접속된다. 산호세, 캘리포니아에 위치한(약 2900마일 떨어져 있음) 서버는 http 및 rtsp 프로토콜을 이용하는 셋톱 박스에 의해 접속되고, 셋톱 박스는 다음과 같은 특성을 갖는 미리-기록된 비디오에 대한 요청을 개시하는데 이용되고, 그 특성은, 720 라인 해상도 및 32 비트 컬러 정보, 1.4 Gigabytes의 원래 파일 크기이다. 약 7초내에, 미리-기록된 비디오의 압축 근사값이 수신되고, 압축 해제되어, 셋톱 박스에 의해 상업적으로 이용가능한 참조 모니터(Sony) 스크린상에 표시된다. 전체 비디오는 관측가능한 지연 또는 결함없이 전체 모션에서 720라인x32bpp 해상도로 보여진다.
다양하고 특정한 실시예가 본 발명을 설명하기 위해 여기에 자세히 설명되었지만, 그 이상의 수정 및 개선례가 본 발명의 의도된 범주를 벗어남이 없이 본 실시예에 기초하여 당업자에 의해 만들어질 수 있음을 알아야 한다. 예컨대, 구체적으로 설명되지 않은 다양한 실시예의 가능한 조합이 본 발명의 의도된 범주내에서 여전히 만들어질 수 있다. 다른 실시예에 따라, 명백한 개선 및 변형례가 본 발명의 의도된 범주내에서 다양한 실시예로 만들어질 수 있다.
Claims (70)
- 미디어 신호를 처리하기 위한 시스템에 있어서,CODEC 라이브러리 내에 저장된 각 CODEC이, 소스로부터 목적지 디바이스로의 송신을 위한 미디어 신호를 압축하기 위해 AI 시스템 및 오퍼레이팅 시스템 중 적어도 하나에 의해 사용되기 위해 개별적으로 위치지정(locate)되어 억세스될 수 있도록, 복수의 개별적이고 고유한 CODEC을 저장하고, 또한 인공 지능(AI) 시스템 및 오퍼레이팅 시스템 중 적어도 하나에 의해 억세스되어 탐색되도록 적응된 탐색가능 CODEC 라이브러리를 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 CODEC 라이브러리는 블럭 CODEC; 프렉털 코덱, 및 웨이블릿 CODEC의 3개 타입 중 적어도 하나인 적어도 하나의 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 CODEC 라이브러리는,상기 3개의 타입 중 제1 타입의 제1 CODEC; 및상기 3개의 타입 중 제2 타입의 제2 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 CODEC 라이브러리는,상기 3개 타입 중 제1 타입의 제1 CODEC;상기 3개 타입 중 제2 타입의 제2 CODEC; 및상기 3개 타입 중 제3 타입의 제3 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 CODEC 라이브러리는,모션 예측 CODEC인 제1 CODEC; 및정지(still) CODEC인 제2 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 CODEC 라이브러리는,손실이 많은(lossy) CODEC인 제1 CODEC; 및손실이 없는(lossless) CODEC인 제2 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서,CODEC 라이브러리와 관련되고, 상기 CODEC 라이브러리 내의 특정한 CODEC을 탐색하여 위치 지정하도록 탐색 가능한 레지스트리(registry)를 더 포함하는 시스템.
- 전송 채널을 통해 소스로부터의 미디어 신호를 목적지 디바이스에 통신하기 위한 시스템에 있어서,상기 목적지 디바이스에 의해 소스와 통신하고 상기 소스로부터의 미디어 신호의 압축 표시를 수신하며, 상기 미디어 신호의 압축된 표시를 압축 해제 표시로 압축 해제하여, 압축 해제 표시가 상기 목적지 디바이스에 의해 저장되거나 사용될 수 있도록 적응된 목적지 에이전트를 포함하는 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는,상기 소스와 관련된 뉴럴 네트워크에 송신하기 위한 진단 정보를 제공하도록 적응된 진단 에이전트 -상기 진단 정보는 상기 목적지 디바이스의 상기 미디어 신호에 대한 수신, 저장, 처리 또는 표시 능력을 나타냄-; 및상기 미디어 신호의 압축된 표시를 압축 해제 표시로 압축 해제하여 상기 목적지 디바이스에 의해 저장되거나 재생되도록 적응된 압축 해제 에이전트를 포함하는 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는,상기 미디어 신호의 압축 표시를 수신하고, 또한 전달 시스템으로부터 신호의 압축 표시와 관련된 CDEC 압축 해제기를 수신하도록 적응되며, 또한 상기 CODEC 압축 해제기를 이용하여 상기 신호의 압축 표시를 상기 목적지 디바이스에 의해 저장되거나 재생될 신호의 압축 해제 표시로 압축 해제하도록 적응된 압축 해제 에이전트를 더 포함하는 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는 상기 미디어 신호의 압축 해제, 저장 또는 재생에 대해 서로 다른 능력을 각각 갖는 복수의 서로 다른 목적지 디바이스 상의 신호에 대하여 압축 해제 및 재생을 하기 위해 저장되고 동작하도록 적응되는 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는 상기 신호를 입축하도록 사용되는 대응하는 서로 다른 CODEC 압축기와 각각 관련된 서로 다른 CODEC 압축 해제기를 이용하여 상기 미디어 신호의 복수의 서로 다른 압축된 표시를 압축 해제하도록 적응되는 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는 기준 미디어 신호에 대하여 CODEC의 컴퓨터에 의해 구현되는 이전에 학습된 행동(behavior), 동일한 미디어 신호를 압축하거나 압축 해제할 때 이전 시도에 대하여 CODEC의 컴퓨터에 의해 구현되는 이전에 학습된 행동, 상기 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대한, 상기 미디어 신호에 대한 CODEC의 동작의 비교, 전송 채널의 학습된 제한, 및 상기 목적지 디바이스의 학습된 제한의 파라미터들 중 적어도 하나에 기초하여 제공되는 CODEC을 이용하여 상기 미디어의 압축 표시를 압축 해제하도록 적응되는 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 목적지 에이전트는 블럭 CODEC, 프렉털 CODEC 또는 웨이블릿 CODEC을 번갈아 사용하도록 적응되는 시스템.
- 전송 채널을 통해 소스로부터의 미디어 신호를 목적지 디바이스에 통신하기 위한 시스템에 있어서,목적지 디바이스에 의해, 통신 채널을 따라 최적화된 전송을 하기 위해 미디어 신호를 압축하고 압축 해제하도록 적응된 CODEC을 포함하며,상기 압축은 다음의 파라미터, 다른 기준 신호에 대하여 CODEC의 이전에 학습된 행동, 동일한 미디어 신호를 압축 또는 압축 해제할 때의 이전의 노력에 대하여 CODEC의 이전에 학습된 행동, 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대한 미디어 신호에 대한 CODEC의 오퍼레이션의 비교, 전송 채널의 학습된 제한, 및 목적지 디바이스의 학습된 제한 중 적어도 하나에 기초하여 CODEC에 의해 행해지는 시스템.
- 제15항에 있어서, CODEC은 미디어 신호를, n개의 고유 비트 레이트로 상기 목적지 디바이스에 전송되도록 적응되는 미디어 신호의 n개의 서로 다른 압축 표시로 압축하도록 적응되는 시스템.
- 제15항에 있어서,상기 CODEC과 관련되고, QoS 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 QoS 표준에 기초하여 미디어 신호에 대해 상기 CODEC의 적당한 이용을 결정하도록,인공 지능 시스템 또는 오퍼레이팅 시스템 중 적어도 하나에 의해 사용되도록 적응된 서비스 라이브러리의 탐색가능 품질(QoS)을 더 포함하는 시스템.
- 미디어 신호를 처리하기 위한 시스템에 있어서,CODEC 라이브러리와 인터페이스하고, 또한 인공 지능(AI) 시스템과도 인터페이스하여, 상기 AI 시스템을 이용하여 상기 라이브러리로부터 적당한 CODEC을 식별하고, CODEC에 의해 상기 미디어 신호를 처리하도록 적응된 CODEC 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 시스템.
- 제18항에 있어서,상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템에 의한 동작에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 미디어 신호를 처리하는데 사용하기 위한 CODEC 오퍼레이팅 시스템과 관련된 적어도 하나의 CODEC을 더 포함하는 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과 관련되고, 복수의 별도의 그리고 고유한 CODEC을 저장하도록 적응된 탐색 가능 CODEC 라이브러리를 더 포함하며, 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템은 상기 탐색 가능 CODEC 라이브버리 및 상기 AI 시스템과도 협력하여 상기 미디어 신호의 처리에 사용하기 위한 CODEC 라이브러리 내에 저장된 적당한 CODEC을 결정하도록 적응되는 시스템.
- 제20항에 있어서,상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과 관련되며, 상기 AI 시스템 또는 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템 중 적어도 하나에 의해 상기 네트워크 전송 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 네트워크 전송 표준에 기초하여 상기 미디어 신호에 대해 적당한 CODEC의 이용을 결정하도록 적응되는 탐색 가능 네트워크 전송 표준을 더 포함하는 시스템.
- 제21항에 있어서, 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과 관련되고, AI 시스템 또는 오퍼레이팅 시스템 중 적어도 하나에 의해 상기 QoS 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 QoS 표준에 기초하여 상기 미디어 신호에 대하여 CODEC의 적당한 이용을 결정하도록 사용되도록 적응되는 표준 라이브러리의 탐색 가능 품질(QoS)을 더 포함하는 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과 관련되며, 목적지 디바이스에 의해 상기 CODEC 오퍼레티이 시스템과도 관련된 소스와 통신하여 상기 소스로부터 미디어 신호의 압축된 표시를 수신하고, 상기 압축 표시를 상기 미디어 신호의 압축 해제 표시로 압축 해제하여 압축 해제된 표시가 상기 목적지 디바이스에 의해 저장되거나 사용될 수 있도록 사용되도록 적응된 목적지 에이전트를 더 포함하는 시스템.
- 미디어 신호를 처리하기 위한 시스템에 있어서,소스와 통신하고, 상기 소스로부터 상기 미디어 신호의 압축 표시를 수신하도록 적응되며, 상기 압축 표시를, 다음의 파라미터, 다른 기준 신호에 대하여 CODEC의 이전에 학습된 행동, 동일한 미디어 신호의 압축 또는 압축 해제시에 이전의 시도에 대한 CODEC의 이전에 학습된 행동, 상기 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대한 상기 미디어 신호에 대한 CODEC의 동작의 비교, 전송 채널의 학습된 제한 및 상기 목적지 디바이스의 학습된 제한 중 적어도 하나에 기초하여 압축 표시를 압축 해제 표시로 압축 해제하도록 적응된 CODEC을 포함하는 목적지 디바이스를 포함하는 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 미디어 신호는 파라미터의 오리지널 셋트에 따른 오리지널 포맷에 따라 사용되도록 적응되고, 상기 목적지 디바이스는 상기 파라미터의 오리지널 셋트와는 다른 또 다른 파라미터 셋트에 따른 또 다른 포맷으로 상기 미디어 신호의 압축 해제 표시를 처리하고 표시하도록 적응되어, 상기 목적지 디바이스가 상기 파라미터의 오리지널 셋트에 따라 상기 오리지널 포맷으로 미디어 신호를 처리하고 표시할 수 있는 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 CODEC은 상기 미디어 신호를 n개의 고유한 비트 레이트로 상기 목적지 디바이스에 전송되도록 적응된 미디어 신호의 n개의 서로 다른압축 표시로 압축하도록 적응되는 시스템.
- 제26항에 있어서, 상기 n개의 서로 다른 압축 표시는 다음의 파라미터, 즉 서로 다른 전송 시스템, 서로 다른 목적지 디바이스 표준 및 서로 다른 미디어 타입 표준 중 적어도 하나에 기초하여 구별되는 적어도 n개의 서로 다른 전소 ㅇ레이트로 전송되도록 적응되는 시스템.
- 미디어 신호를 처리하기 위한 시스템에 있어서,상기 미디어 신호에 대하여 압축 또는 압축 해제 중 적어도 하나를 행하도록 적응된 CODEC; 및상기 미디어 신호에 대하여 CODEC의 오퍼레이션을 튜닝하기 위해 상기 CODEC과 관련하여 동작하도록 적응된인공 지능(AI) 시스템 -상기 AI 시스템은 CODEC의 동작에 영향을 미치는 적어도 하나의 파라미터에 대하여 CODEC의 행동을 학습하고, 또한 상기 미디어 신호를 최적으로 압축 또는 압축 해제하기 위한 적당한 형태의 CODEC을 제공할 능력을 증가시키기 위해 학습된 행동에 기초하여 상기 적어도 하나의 AI 시스템 자체 또는 CODEC 중 적어도 하나의 동작을 수정하도록 적응됨-을 포함하는 시스템.
- 제28항에 있어서, 상기 CODEC은 이산 코사인 변환 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제29항에 있어서, 상기 CODEC은 프렉털 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제30항에 있어서, 상기 CODEC은 웨이블릿 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 CODEC은 손실이 많은 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제32항에 있어서, 상기 CODEC은 실질적으로 손실이 없는 CODEC을 포함하는 시스템.
- 제33항에 있어서,복수의 별도의 그리고 고유한 CODEC을 저장하도록 적응된 탐색가능 CODEC 라이브러리를 더 포함하고, 상기 CODEC은 상기 탐색 가능 라이브러리에 저장되도록 적응되며, 상기 AI 시스템은 상기 CODEC 라이브러리와 협력하여 상기 AI 시스템이 상기 CODEC에 대하여 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있도록 상기 CODEC을 위치 지정하고 액세스하는 시스템.
- 미디어 신호를 처리하기 위한 시스템에 있어서,복수의 별도의 그리고 고유한 CODEC을 저장하도록 적응된 CODEC 라이브러리;상기 CODEC 라이브러리와 관련되며, 상기 CODEC 라이브러리에 대하여 동작을 수행하여, 상기 미디어 신호 처리에 이용하기 위해 복수의 CODEC으로부터 적당한CODEC을 결정하도록 적응된 인공 지능(AI) 시스템;상기 CODEC 라이브러리 및 상기 AI 시스템과도 관련되며, 상기 CODEC 라이브러리에 대하여 상기 AI 시스템의 동작을 제어하도록 적응된 CODEC 오퍼레이팅 시스템;상기 CODEC 라이브러리로부터의 CODEC 및 상기 AI 시스템의 동작에 기초하여 상기 미디어 신호를 압축하도록 적응된 소스 시스템; 및상기 소스 시스템과 통신하고, 상기 소스 시스템으로부터 상기 미디어 신호의 압축 표시를 수신하고, 상기 압축 표시를 상기 목적 시스템에 의해 사용하기 위해 압축 해제 표시로 압축 해제하도록 적응된 목적 시스템;상기 소스 시스템과 관련되며, 또한 상기 목적 시스템과도 관련되어, 상기 소스 시스템이 상기 미디어 신호의 압축 표시를 상기 목적 시스템에 전송하고, 상기 목적 시스템이 상기 압축 표시를 수신하고 또한 상기 압축 표시를 상기 목적 시스템 의해 저장 또는 사용하기 위해 압축 해제된 표시로 적당히 압축 해제하도록 적응된 통신 시스템을 포함하는 시스템.
- 제35항에 있어서,상기 AI 시스템 및 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과도 관련되고, 상기 AI 시스템에 의해, 상기 네트워크 전송 표준 라이브러리에 저장된 적어도 하나의 네트워크 전송 표준에 기초하여 상기 미디어 신호를 처리하기 위해 상기 CODEC 라이브러리로부터 적당한 CODEC을 결정하도록 사용되도록 적응되는 탐색가능 네트워크 전송 표준 라이브러리를 더 포함하는 시스템.
- 제36항에 있어서,상기 AI 시스템 및 상기 AI 시스템에 의해 사용되도록 적응된 상기 CODEC 오퍼레이팅 시스템과도 관련되어, 상기 QoS 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 QoS 표준 라이브러리에 기초하여 상기 미디어 신호를 처리하기 위해 상기 CODEC 라이브러리로부터 적당한 CODEC을 결정하는 탐색가능 QoS 표준 라이브러리를 더 포함하는 시스템.
- 제37항에 있어서, 상기 AI 시스템은 다음의 파라미터, 즉 다른 기준 신호에 대하여 CODEC의 이전에 학습된 행동, 동일한 미디어 신호의 압축 또는 압축 해제시에 이전의 시도에 대한 CODEC의 이전에 학습된 행동, 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대한 미디어 신호에 대한 CODEC의 동작의 비교, 전송 채널의 학습된 제한, 및 목적지 디바이스의 학습된 제한 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미디어 신호를 처리하기 위해 상기 CODEC 라이브러리로부터 CODEC의 적당한 이용을 결정하도록 적응되는 시스템.
- 소스와, 미디어 신호를 처리할 고유한 능력을 각각 갖는 n개(여기서, n은 1 이상의 정수)의 고유한 목적지 디바이스 간에 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,소스와 관련되고, 상기 미디어 신호를 n개의 고유하게 압축된 표시로 압축하도록 적응된 압축 시스템을 포함하고,n개의 고유한 압축 표시 각각은 상기 소스로부터 상기 n개의 목적지 디바이스 중 고유한 하나에 전송되고, 각각의 목적지 디바이스에 의해, 각각의 목적지 디바이스에 의해 재생된 미디어 신호의 n개의 압축 해제 표시들 중 고유한 하나로 압축 해제되도록 적응되는 시스템.
- 제39항에 있어서, 상기 압축 시스템은,상기 압축 시스템과 관련되고, 복수의 별도의 고유한 CODEC을 저장하도록 적응된 탐색가능 CODEC 라이브러리를 더 포함하며, 상기 압축 시스템은 상기 CODEC 라이브러리에 의해 저장된 적어도 하나의 CODEC에 적어도 부분적으로 기초하여 n개의 고유한 압축 표시 각각으로 미디어 신호를 압축하도록 적응된 탐색가능 CODEC 라이브러리를 더 포함하는 시스템.
- 제40항에 있어서, 상기 압축 시스템은,상기 압축 시스템과 관련되며, 상기 압축 시스템에 의해 상기 미디어 신호를 상기 네트워크 전송 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 네트워크 전송 표준에 기초하여 n개의 고유한 압축 표시로 압축하기 위한 적어도 하나의 적당한 CODEC을 결정하는데 사용되도록 적응되는 탐색가능 네트워크 전송 표준 라이브러리를 더 포함하는 시스템.
- 제41항에 있어서, 상기 압축 시스템은,상기 압축 시스템과 관련되며, 상기 압축 시스템에 의해, 상기 QoS 표준 라이브러리 내에 저장된 적어도 하나의 QoS 표준에 기초하여 n개의 고유한 압축 표시로 압축하기 위해 상기 CODEC 라이브러리로부터 적어도 하나의 적당한 CODEC을 결정하도록 사용되도록 적응된 탐색가능 QoS 표준 라이브러리를 더 포함하는 시스템.
- 제42항에 있어서,상기 압축 시스템과 관련되고, n개의 고유한 목적지 디바이스 각각에 의해 상기 소스와 통신하여, 상기 n개의 목적지 디바이스 각각이 상기 소스 시스템으로부터 미디어 신호의 n개의 압축 표시 중 고유한 하나를 수신하도록 하고, 상기 압축 시스템에 의해 사용되는 CODEC의 적어도 일부에 기초하여 적당한 CODEC을 사용하여 각각의 압축 표시를 생성하여, 각 목적지 디바이스가 각각의 압축 표시를 각 목적지 디바이스에 의해 저장되거나 사용될 수 있는 미디어 신호의 압축 표시 중 적당한 하나로 적당히 압축 해제할 수 있도록 하는 목적지 에이전트를 더 포함하는 시스템.
- 제43항에 있어서, 상기 압축 시스템은 상기 미디어 신호를 다음의 파라미터, 즉 다른 기준 신호에 대하여 적어도 하나의 CODEC의 이전에 학습된 행동, 동일한미디어 신호의 압축 또는 압축 해제시의 이전의 노력에 대한 적어도 하나의 CODEC의 이전에 학습된 행동, 상기 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대한 미디어 신호에 대한 적어도 하나의 CODEC 동작의 비교, 적어도 하나의 전송 채널의 학습된 제한 및 적어도 하나의 목적지 디바이스의 학습된 제한 중 적어도 하나의 적어도 일부분에 기초하여 상기 미디어 신호를 n개의 서로 다른 압축 표시 각각으로 압축하도록 적응되는 시스템.
- 적어도 하나의 소스로부터의 미디어 신호의 n개의 고유한 압축 표시를 공통 수신기에 통신하기 위한 시스템에 있어서,상기 적어도 하나의 소스와 통신하고, 상기 적어도 하나의 소스로부터 n개의 고유한 압축 표시 각각을 수신하도록 적응된 목적지 디바이스를 포함하며, 상기 목적지 디바이스는 또한 n개의 고유한 압축 표시를 미디어 신호의 n개의 압축 해제 표시로 압축 해제하고, 상기 n개의 압축 해제 표시 각각을 재생하도록 적응되는 시스템.
- 전송 채널을 통해 소스로부터의 미디어 신호를 목적지 디바이스로 통신하기 위한 시스템에 있어서,상기 전송 채널의 파라미터에 대한 정보를 수신하고, 상기 미디어 신호를, 상기 파라미터 정보에 적어도 부분적으로 기초한 압축 기술을 이용하여 상기 미디어 신호의 압축 표시로 압축하도록 적응된 압축 시스템.
- 소스와 목적지 간에 n개의 고유한 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,상기 미디어 신호의 파라미터에 대한 정보를 수신하고, 상기 미디어 신호를, 상기 파라미터 정보에 적어도 부분적으로 기초한 압축 기술을 이용하여 상기 미디어 신호의 압축 표시로 압축하도록 적응된 압축 시스템을 포함하는 시스템.
- 소스로부터 목적지 디바이스로 송신하기 위한 미디어 신호를 압축하기 위한 시스템에 있어서, 상기 미디어 신호를, 전송 채널 제한, 목적 채널 제한, 또는 상기 압축 시스템의 이전의 압축 동작에 대한 상기 미디어 신호의 파라미터의 비교 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미디어 신호의 압축 표시로 압축하도록 적응된 압축 시스템을 포함하는 시스템.
- 소스로부터 목적지 디바이스에 수신된 압축 미디어 신호를 압축 해제하기 위한 시스템에 있어서, 상기 목적지 디바이스는 상기 소스로부터의 상기 미디어 신호의 압축 표시 및 상기 소스로부터의 압축 해제 명령을 수신하여, 상기 목적지 디바이스가 상기 명령에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 압축 표시를 상기 미디어 신호의 압축 해제 표시로 압축 해제하도록 적응되는 시스템.
- 미디어 신호의 압축시에 사용하기 위한 뉴럴 네트워크를 구축하는 방법에 있어서,복수의 CODEC을 제공하는 단계;상기 미디어 신호의 소정의 타입에 대하여 각 CODEC 압축 성능과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 사전 학습하는 단계; 및이런 방식으로 각 사전 학습된 파라미터를 기억하여, CODEC의 적어도 하나의 특정한 CODEC이 향후 특정한 CODEC의 사전 학습된 파라미터에 기초하여 특별한 새로운 미디어 신호를 압축하도록 선택될 수 있는 단계를 포함하는 방법.
- 제50항에 있어서,복수의 CODEC을 갖는 CODEC 라이브러리를 형성하는 단계;상기 CODEC 라이브러리 내의 각 CODEC을 갖는 테스트 미디어 신호의 적어도 하나의 소정의 타입을 압축하는 단계;테스트 미디어 신호의 적어도 하나의 소정의 타입의 압축기에 각 CODEC의 성능과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 자동 학습하는 단계; 및특정한 미디어 신호가 압축되는 방식으로 각 이러한 학습된 파라미터를 자동 기억하는 단계를 포함하는 방법.
- 무선 전송 채널을 통해 적어도 부분적으로, 소스와 목적지 간에 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서, 압축 표시는,상기 미디어 신호를, 무선 캐리어를 통해 무선 목저기디바이스에 전송되도록 또한 적응되는 미디어 신호의 압축 표시로 압축하도록 적응된 압축 시스템; 및다음의 파라미터, 즉 무선 목적지 디바이스의 제한, 무선 전송 캐리어의 제한 및 상기 압축 시스템의 이전 압축 동작에 대한 상기 미디어 신호의 파라미터의 비교 중 적어도 하나를 학습함으로써 상기 압축 시스템에 의해 상기 미디어 신호의 압축을 최적화하기 위해 인공 지능을 이용하는 뉴럴 네트워크를 포함하는 시스템.
- 무선 소스로부터 목적지 디바이스로의 전송을 위해 미디어 신호를 압축하기 위한 시스템.
- 미디어 신호를, 무선 목적지 디바이스로의 전송을 위한 미디어 신호의 압축 표시로 압축하기 위한 시스템.
- 상기미디어 신호의 압축 표시를, 목적지 디바이스에서의 미디어 신호의 압축 해제 표시로 압축 해제하기 위한 시스템으로서, 상기 압축 표시는 무선 캐리어를 통해 소스로부터 상기 압축 디바이스에 수신되는 시스템.
- 소스와 목적지 디바이스 간의 IP 네트워크를 통해 미디어 신호를 통신하기 위한 시스템으로서, 상기 미디어 신호의 압축 표시가 IP 네트워크를 통해 상기 소스에서 목적지 디바이스로 전송되는 시스템.
- 미디어 신호를 상기 미디어 신호의 압축 표시로 압축하여, 상기 미디어 신호의 압축 표시가 IP 네트워크를 통해 소스로부터 목적지 디바이스로 전송될 수 있도록 하는 시스템.
- 미디어 신호의 압축 표시를 상기 미디어 신호의 압축 해제 표시로 압축 해제하기 위한 시스템으로서, 상기 압축 표시가 IP 네트워크를 통해 소스로부터 목적지 디바이스에 수신되는 시스템.
- IP 네트워크를 통해 미디어 신호를 통신하기 위한 방법에 있어서,인공 지능을 이용하여 상기 미디어 신호를 압축 및 압축 해제하기 위한 복수의 이용 가능한 CODEC으로부터 최적의 CODEC을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 적당한 CODEC은 다음의 파라미터, 즉 다른 기준 신호에 대하여 상기 CODEC의 이전에 학습된 행동, 동일한 미디어 신호의 압축 또는 압축 해제시에 이전의 시도에 대하여 이전에 학습된 CODEC의 행동, 상기 미디어 신호의 기준 알고리즘 압축에 대하여 상기 미디어 신호에 대한 CODEC의 동작의 비교, 상기 전송 채널의 학습된 제한, 상기 목적지 디바이스의 학습된 제한 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 방법.
- 제59항에 있어서, 상기 시스템은 상기 IP 네트워크를 통해 스트리밍 미디어신호를 통신하도록 적응된 방법.
- 전송 채널을 통해 소스와 목적지 디바이스 간에 오디오 신호를 통신하기 위한 시스템으로서, 상기 오디오 신호가, 상기 전송 채널을 통해 상기 목적지 디바이스에 전송될 수 있는 오디오 신호의 압축 표시를 형성하도록 압축되어, 상기 목적지 디바이스가 상기 압축 표시를 상기 목적지 디바이스에 의한 저장 또는 사용을 위해 압축 해제 표시로 압축 해제할 수 있도록 하는 시스템.
- 제62항에 있어서, 상기 시스템은 스트리밍 오디오 신호를 통신하도록 적응되는 시스템.
- 오디오 신호를, 전송 채널을 통해, 소스로부터 목적지 디바이스로 전송하기 위한 오디오 신호의 압축 표시로 압축하기 위한 시스템.
- 오디오 신호의 압축 표시를 목적지 디바이스에 의한 저장 또는 사용을 위해 목적지 디바이스에 압축 해제하기 위한 시스템으로서, 압축 표시가 전송 채널을 통해 소스로부터 목적지 디바이스에 의해 수신되는 시스템.
- 스트리밍 오디오 신호를 소스로부터 목적지 디바이스에 전송 채널을 통해 통신하기 위한 방법에 있어서,상기 소스로부터 CD 품질의 음악을 약 25Kbps 정도로 낮은 전송 레이트로 전송 채널을 통해 전달하는 단계를 포함하는 방법.
- 제65항에 있어서, 상기 CD 품질의 음악은 소스 오디오 신호를 압축 표시로 압축하고, 이 압축 표시를 상기 전송 채널을 통해 전송 레이트로 목적지 디바이스에 전달함으로서 전달되고, 상기 압축 표시는 목적지 디바이스에 의해 상기 목적지 디바이스에 의해 저장 또는 재생될 수 있는 실질적으로 오리지널 오디오 신호의 CD 품질의 표시인 압축 해제 표시로 압축 해제될 수 있는 방법.
- 전송 채널을 통해 소스와 목적지 디바이스 간에 비디오 신호를 통신하기 위한 시스템으로서, 상기 스트리밍 비디오 신호는 상기 전송 채널을 통해 상기 소스에서 상기 목적지 디바이스로 전송될 수 있는 압축 표시로 압축되고, 상기 목적지 디바이스에 의한 저장 또는 재생을 위해 상기 디바이스에 의해 압축 해제 표시로 압축 해제되는 시스템.
- 소스와 목적지 디바이스 간에 스트리밍 비디오 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,미디어 처리 모듈;다이나믹 플레이어 모듈;이미지 프로세서;베이스라인 스냅샷 모듈;신호 분류기;뉴럴 네트워크 처리기에 종속하는 복수의 CODEC;CODEC 라이브러리;네트워크 층 입력 모듈;네트워크 층 출력 모듈; 및타이머를 포함하는 시스템.
- 제68항에 있어서, 다이나믹 클라이언트 요구 처리 모듈을 더 포함하는 시스템.
- 제69항에 있어서, 디바이스 및 네트워크 파라미터 측정 모듈을 더 포함하는 시스템.
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