KR20090000092A - 멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템 - Google Patents

멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 요청된 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하는지 여부가 판단되고, 스트림을 지원하지 않는 포맷으로 판명된 멀티미디어 콘텐츠가 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성되고, 상기 재구성된 비디오 데이터와 오디오 데이터가 서로 다른 포트를 통해 스트리밍 된다. 따라서, 스트리밍을 지원하지 않는 형식의 멀티미디어 콘텐츠에 대해서도, 지연 없는 스트리밍 서비스를 제공하여 화면이나 음성이 끊기는 현상을 방지하고, 단말기나 미디어 렌더러의 부하를 줄일 수 있게 된다.
멀티미디어 콘텐츠, 스트리밍, 콘텐츠 서버, 미디어 서버, 미디어 렌더러

Description

멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템{Method and system for streaming multimedia contents}
도 1은 일반적인 인터리빙 방식에 따른 멀티미디어 콘텐츠의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 스트리밍 서비스가 제공되는 UPnP 기반의 네트워크 시스템을 나타낸 구성도이고,
도 3은 일반적인 인터리빙 방식을 따르지 않는 멀티미디어 콘텐츠의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리밍 서비스를 제공하는 시스템을 나타낸 구성도이고,
도 5는 본 발명에 따른 재구성된 멀티미디어 콘텐츠의 구성을 개략적으로 도시한것이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리밍 서비스 제공 방법을 나타낸 순서도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리밍 서비스가 제공되는 UPnP 기반의 네트워크 시스템을 나타낸 구성도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 콘텐츠 서버 20,51 : 변환 모듈
30 : 스트리밍 서버 40 : 단말기
50 : 미디어 서버 60 : 미디어 렌더러
70 : 컨트롤 포인트
본 발명은 멀티미디어의 콘텐츠를 스트리밍 하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트리밍을 지원하지 않는 형식의 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하고, 상기 재구성된 멀티미디어 콘텐츠를 단말에 스트리밍 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
네트워크를 통해 데이터를 전송하는 방식으로는 일반적으로 다운로드(download) 방식이 사용되어 왔다. 다운로드 방식이란, 과거 텍스트 위주의 정보를 주로 전송하던 시기부터 사용되던 것으로, 사용자가 검색한 데이터 파일 전체를 전송 받아 자신의 저장 매체에 저장한 다음에 검색 데이터 파일을 재생하거나 실행하는 방식이다.
그러나, 동영상이나 음성과 같은 멀티미디어 콘텐츠는 일반적인 텍스트 형식의 데이터 파일에 비해 용량이 크기 때문에 네트워크를 통해 상기 멀티미디어 콘텐츠 전체를 전송하는 데에 많은 시간이 소요된다.
따라서, 다운로드 방식을 따를 경우 멀티미디어 콘텐츠 전체를 수신하여 저장한 후에야 비로소 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있게 되므로 초기 지연 시간이 지나치게 길어지는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 멀티미디어 콘텐츠는 용량이 크다는 점 이외에도, 시간의 흐름에 따라 정해진 순서에 의해 순차적으로 재생되므로, 재생되어야 할 부분의 해당 데이터만 존재하면 사용자는 멀티미디어 콘텐츠를 이용할 수 있게 된다.
즉, 멀티미디어 콘텐츠를 구동하기 위해 반드시 멀티미디어 콘텐츠 전부가 저장 매체에 저장될 필요가 없고, 해당 부분의 데이터만 있으면 문제없이 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있다.
상기와 같은 특징으로 인하여 스트리밍(streaming)이라는 새로운 전송 방식이 고안되게 되는데, 스트리밍이란, 규칙적이고 지속적으로 처리되는 데이터를 전송하는 방법으로, 원하는 데이터의 전체 파일이 전송이 완료되기 이전에 데이터를 처리하는 응용 프로그램이 데이터를 구동할 수 있는 것을 말한다.
즉, 사용자가 네트워크를 통해 멀티미디어 콘텐츠를 재생하려고 할 때, 서버로부터 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 시작하고, 버퍼에 일정 분량이 일시 저장되면 재생을 시작하게 되고, 재생 도중에도 재생되어 소멸되는 콘텐츠의 속도에 맞춰 실시간으로 서버로부터 멀티미디어 콘텐츠를 전송 받아 버퍼에 일시 저장함으로써, 재생이 중단되지 않도록 하는 것이다.
스트리밍 기법은 재생 지연 시간을 줄이기 위하여 전체 파일을 다운로드 하지 않고 조금씩 전송 받아서 재생하는 기법으로써, 주기적으로 데이터를 전송하기 위해서는 실시간 전송을 위한 프로토콜이 필요하다.
이에 따라, 서버와 클라이언트간의 연결을 설정하고 제어하는 HTTP의 기본적인 기능에 멀티미디어 콘텐츠를 실시간 전송하는 기능이 추가된 RTSP(Real Time Streaming Protocol)이 표준화되었다.
즉, 사용자가 멀티미디어 콘텐츠를 네트워크에서 재생할 때, 일단 멀티미디어 콘텐츠가 저장된 서버에 접속해서 콘텐츠에 대한 정보를 얻은 후, RTSP 서버에 접속해서 미디어의 스트리밍 서비스를 받게 된다.
한편, 스트리밍 서비스를 제공받기 위해서는 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍 파일 형식으로 인코딩 되어야 하므로, AVI(Audio Video Interleaved) 파일이나, MPEG(Moving Picture Experts Group) 파일 등의 미디어 파일은 Real Media의 RM(*.rm)과 메타 파일인 RAM(*ram), Windows Media의 WMA(*.wma)와 WMV(*.wmv), ASF(*.asf) 메타 파일인 ASX(*.asx) 등의 스트리밍 형식의 파일로 인코딩 해야 한다.
즉, AVI나 MPEG 포맷은 로컬 디스크에서의 재생을 목적으로 만들어졌기 때문에, 변환되지 않는 포맷은 네트워크 스트리밍 환경에서는 부족한 면이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, AVI나 MPEG 포맷 등은 헤더 섹션(Header section), 데이터 섹션(Data section), 인덱스 섹션(Index section)으로 구분되고, 데이터 섹션은 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임으로 구성되는데, 비디오 데이터 프레임 뒤에 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 따라오는 방식을 인터리빙(interleaving) 방식이라고 한다.
도 2는 종래의 UPnP 기반의 네트워크 시스템을 나타낸 구성도이다. 종래의 UPnP(Universal Plug and Play) AV(Audio Visual) / DLNA(Digital Living Network Appliance)와 같은 환경에서는 HTTP 스트리밍 프로토콜을 사용하고, 미디어 서버(50)에서 하나의 HTTP 포트를 개방하여 미디어 렌더러(renderer)(60)에 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 전송했다.
그런데, 도 1과 같이 파일의 구조가 하나의 비디오 데이터 프레임에 오디오 데이터 프레임이 따라오는 인터리빙 방식의 경우에는, 미디어 렌더러가, 한번의 HTTP 포트를 개방하여 순차적으로 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 수신을 하게 되므로 문제가 없다.
하지만, 도 3과 같이 인터리빙 구조가 아닌 경우에는, 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 수신하기 위해서는, 미디어 렌더러가, 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 순서대로 검색하여야 하므로, HTTP “byteseek”를 이용하여 필요한 데이터 프레임의 위치를 연속 변경하여 찾으면서 스트림을 전송해야 한다.
순차적으로 멀티미디어 콘텐츠를 수신하지 못하고, HTTP “byteseek”를 계속해서 요청하는 경우에는, 네트워크 오버헤드를 양산하게 되어 스트리밍 재생시 지연을 유발하게 되는데, 특히 무선 네트워크를 사용하는 시스템에서 더욱 지연 시간이 커지게 된다. 이와 같은 지연은 높은 비트 레이트를 갖는 멀티미디어 콘텐츠 를 디코딩 하는 경우 화면이나 음성이 끊기는 현상을 유발되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 스트리밍을 지원하지 않는 형식의 멀티미디어 콘텐츠에 대해서도, 지연 없는 멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 미디어 서버에서 변환 모듈을 통해 멀티미디어 콘텐츠를 재구성함으로써, 단말기나 미디어 렌더러의 부하를 줄이는 멀티미디어의 콘텐츠의 스트리밍 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법은, 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 여부를 판단하는 단계, 상기 1단계에서 스트림을 지원하지 않는 포맷으로 판명된 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 단계, 및 상기 재구성된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 서로 다른 포트를 통해 스트리밍 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 시스템은, 멀티미디어 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 서버, 상기 콘텐츠 서버로부터 제공되는 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않은 포맷으로 판명되면 상기 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 변환 모듈, 및 상기 재구성된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 다른 포트를 통해 전송하는 스트리밍 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UPnP 기반의 네트워크 시스템은, 멀티미디어 콘텐츠가 저장되는 미디어 서버, 상기 미디어 서버로부터 제공되는 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍 수신하는 미디어 렌더러, 상기 미디어 서버 및 미디어 렌더러를 감지하고 제어하는 컨트롤 포인트를 구비하는 UPnP 기반의 네트워크 시스템에 있어서, 상기 미디어 서버에는 저장된 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않은 포맷으로 판명되면 상기 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 변환 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리밍 제공 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 서비스 제공 시스템은, 콘텐츠 서버(10), 변환 모듈(20), 스트리밍 서버(30), 단말기(40)를 포함하여 구성된다.
상기 콘텐츠 서버는, 자체 데이터 베이스에 멀티미디어 콘텐츠를 저장하는데, 상기 멀티미디어 콘텐츠에는 공중파 방송 프로그램, 영화, 애니메이션, 뮤직 비디오, 상품 광고, 온라인 강좌 등이 포함되며, 사용자의 요청에 따라 저장된 상기 멀티미디어 콘텐츠를 변환 모듈(20)을 통해 재구성한 후 스트리밍 서버(30)로 전달한다.
상기 변환 모듈(20)은, 상기 콘텐츠 서버로부터 제공받은 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않는 포맷, 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 비디오 데이터 프레임에 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 따라오는 인터리빙 방식이 아닌 AVI 또는 MPEG 포맷의 멀티미디어 콘텐츠 등의 파일을 비디오 데이터와 오디오 데이터를 분리하여 재구성한 후에 스트리밍 서버(30)로 전달한다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 종류별로 분리하여 비디오 데이터와 오디오 데이터로 다시 병합하고, 각각 데이터에 해당하는 헤더와 인덱스를 부가하여, 비디오 데이터와 오디오 데이터가 서로 분리된 멀티미디어 콘텐츠를 재구성한다.
상기 스트리밍 서버(30)는, 상기 변환 모듈(20)에 의해 재구성된 멀티미디어 콘텐츠를 전송받아 단말기(40)로 실시간 스트리밍 서비스를 한다. 상기 스트리밍 서버는 HTTP 스트리밍 프로토콜을 사용하는데, 재구성된 멀티미디어 콘텐츠를 구성하는 비디오 데이터와 오디오 데이터 각각에 상응하는 포트를 하나씩 개방한다. 그리고, 상기 개방된 포트를 통하여 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 각각 순차적으로 전송함으로써 단말기(40)에 스트리밍 서비스 제공한다.
상기와 같은 스트리밍 서비스는, 종전에 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 순서대로 검색하기 위한 HTTP “byteseek”를 이용하지 않으므로, 네트워크 오버헤드와 스트리밍 재생 지연 시간이 감소하게 되고, 화면이나 음성이 끊겼던 문제점을 해결할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 사용자는 단말기(40)의 무선 또는 유선 인터넷 접속용 브라우저를 이용하여 스트리밍 서버(30)에 접속하면, 스트리밍 서버(30)는 선택 메뉴를 제공하게 되고, 사용자는 원하는 멀티미디어 콘텐츠를 선택하여 스트리밍 서비스를 요청하게 된다(S601).
사용자의 요청에 따라, 상기 스트리밍 서버(30)는 상기 콘텐츠 서버(10)로부터 멀티미디어 콘텐츠를 요청하게 되고(S602), 상기 콘텐츠 서버(10)는 요청 받은 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍 지원이 가능한 포맷인지를 판단하여, 스트리밍 지원이 안 되는 포맷인 경우 변환 모듈(20)로 전송한다(S603).
전송된 멀티미디어 콘텐츠는 변환 모듈(20)에서 비디오 데이터 및 오디오 데이터로 분리되어 재구성되고(S604), 스트리밍 서버(30)에 제공된다(S605).
상기 스트리밍 서버(30)는 제공받은 재구성된 멀티미디어 콘텐츠의 비디오 데이터와 오디오 데이터 각각에 상응하는 HTTP 포트를 하나씩 개방하여, 단말기(40)에 멀티미디어 콘텐츠를 순차적으로 스트리밍 방식으로 제공한다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 UPnP 기반의 네트워크 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 UPnP 기반의 네트워크 시스템은, 멀티미디어 콘텐츠가 저장되어 있는 미디어 서버(50), 네트워크를 통해 멀티미디어 콘텐츠를 렌더링하는 미디어 렌더러(60), 사용자의 명령에 따라 상기 미디어 서버 및 미디어 렌더러의 동작을 제어하는 컨트롤 포인트(70) 를 포함하여 구성된다.
상기 미디어 서버(50)는, 자체 데이터 베이스에 멀티미디어 콘텐츠가 저장되어 있는데, 상기 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않는 포맷, 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 비디오 데이터 프레임에 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 따라오는 인터리빙 방식이 아닌 AVI 또는 MPEG 포맷의 파일 등인 경우, 비디오 데이터와 오디오 데이터를 분리 병합하여 재구성하는 변환 모듈(51)이 부가되어 있다.
상기 변환 모듈(51)은 도 5에 도시한 바와 같이, 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 종류별로 분리 병합하여 비디오 데이터와 오디오 데이터를 구성하고, 각각 데이터에 해당하는 헤더와 인덱스를 부가하여, 비디오 데이터와 오디오 데이터가 서로 분리된 멀티미디어 콘텐츠를 재구성한다.
상기 재구성된 멀티미디어 콘텐츠는, 상기 컨트롤 포인터(70)의 제어에 따라, 미디어 렌더러(60)로 실시간 스트리밍 된다. 상기 미디어 서버(50)와 미디어 렌더러(60)는 HTTP 스트리밍 프로토콜을 사용하여 재구성된 멀티미디어 콘텐츠의 비디오 데이터와 오디오 데이터 각각에 상응하는 HTTP 포트 하나씩을 개방하고, 상기 미디어 서버(50)는 상기 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 각각 순차적으로 미디어 렌더러(60)에 스트리밍 서비스를 제공하게 된다.
상기와 같은 방식은, 종전에 스트리밍 지원 포맷이 아닌 AVI 또는 MPEG 등과 같은 포맷의 파일에 대해 스트리밍 서비스를 하는 경우, 혼재되어 있는 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임을 순차적으로 전송하기 위해, 현재 개방되어 있는 포트를 닫고 다음 차례에 해당하는 데이터 프레임을 검색하여 검색된 프레임의 위치에 존재하는 새로운 포트를 개방함으로써, 네트워크 오버헤드와 스트리밍 지연이 발생되어 화면이나 음성이 끊기던 문제점을 해결할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 스트리밍 지원 포맷이 아닌 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍 서비스 제공하는 경우, 네트워크 오버헤드가 감소되어 스트리밍 재생 지연 시간 및 화면이나 음성의 끊김 현상이 감소하고, 단말기 또는 미디어 렌더러의 부하가 줄어드는 효과가 발생하게 된다.

Claims (9)

  1. 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하는지 여부를 판단하는 1단계;
    상기 1단계에서 스트림을 지원하는 포맷으로 판명된 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 2단계; 및
    상기 재구성된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 서로 다른 포트를 통해 스트리밍 하는 3단계를 포함하여 이루어지는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍을 지원하지 않는 포맷은, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 구성하는 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 교번되지 않는 AVI 또는 MPEG을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 2단계는, 상기 분리된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 기준으로 헤드 섹션 및 인덱스 섹션을 추가하여 멀티미디어 콘텐츠를 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 방법.
  4. 멀티미디어 콘텐츠를 저장하는 콘텐츠 서버;
    상기 콘텐츠 서버로부터 제공되는 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않은 포맷으로 판명되면, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 변환 모듈; 및
    상기 재구성된 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 다른 포트를 통해 전송하는 스트리밍 서버를 포함하여 구성되는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍을 지원하지 않는 포맷은, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 구성하는 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 교번되지 않는 AVI 또는 MPEG을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 변환 모듈은, 상기 분리된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 기준으로 헤드 섹션 및 인덱스 섹션을 추가하여 멀티미디어 콘텐츠를 재구성하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍 시스템.
  7. 멀티미디어 콘텐츠가 저장되는 미디어 서버, 상기 미디어 서버로부터 제공되는 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍 수신하는 미디어 렌더러, 상기 미디어 서버 및 미디어 렌더러를 감지하고 제어하는 컨트롤 포인트를 구비하는 UPnP 기반의 네트워 크 시스템에 있어서,
    상기 미디어 서버에는, 저장된 멀티미디어 콘텐츠가 스트리밍을 지원하지 않은 포맷으로 판명되면, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리하여 재구성하는 변환 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 UPnP 기반의 네트워크 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍을 지원하지 않는 포맷은, 상기 멀티미디어 콘텐츠를 구성하는 비디오 데이터 프레임과 오디오 데이터 프레임이 순차적으로 교번되지 않는 AVI 또는 MPEG을 포함하는 것을 특징으로 하는 UPnP 기반의 네트워크 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 변환 모듈은, 상기 분리된 비디오 데이터와 오디오 데이터를 기준으로 헤드 섹션 및 인덱스 섹션을 추가하여 멀티미디어 콘텐츠를 재구성하는 것을 특징으로 하는 UPnP 기반의 네트워크 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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