KR20100021596A - 잽핑 시간을 감소시키는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비디오 수신기와 비디오 서버에서 잽핑을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 잽핑 방법은 비디오 수신기에서, 새로운 프로그램으로의 잽핑 명령을 수신하는 단계, 새로운 프로그램을 포함하는 제 1 스트림과, 제 1 스트림과 동일한 프로그램을 포함하는 제 2 스트림의 수신을 등록하는 단계로서, 제 2 스트림은 수신기에 의해 제 1 스트림보다 더 빠르게 처리되기에 적합한, 등록 단계, 제 1 스트림과 제 2 스트림의 수신 단계로서, 제 2 스트림은 제 2 스트림의 기억 시간보다 긴 기간 동안 제 1 스트림을 기억에 관해 지연되어 수신되는, 수신 단계, 제 2 스트림을 디스플레이하는 단계, 및 제 2 스트림에 연속하여 제 1 스트림을 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

잽핑 시간을 감소시키는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING THE ZAPPING TIME}
본 발명은 일반적으로 잽핑을 위한 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 2개의 프로그램 사이의 잽핑 시간을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
광대역 네트워크들을 통한 비디오 분포는 MPEG-2 또는 JVT/H.264/MPEG AVC와 같은 표준 압축 체계를 사용한다. MPEG 표준들은 GoP(Group of Pictures)를 정의한다. GoP는 I,P,B 타입의 화상들의 시퀀스를 정의한다. 이들 화상은 또한 MPEG 표준들에서 정의된다. I 화상은 임의의 다른 화상을 참조하지 않고 인코딩된다. P 화상은 이전 화상들에 관해 설명된다. B 화상은 이전 화상과 후속 화상에 관해 설명된다. 수신기가 프로그램을 수신할 때, 디코딩을 시작하기 위해 I 화상의 수신을 기다린다. 이는 특히 잽핑의 경우 새로운 필름의 디스플레이에 앞서 지연을 야기한다. 따라서, 잽핑 시간이 스크린에 새로운 채널을 디스플레이하기 전에 지나갈 때 이 시간은 수신 메모리를 채우기 위한 시간과 스트림에서의 디코딩 가능한 화상을 찾는 시간으로 나누어진다.
디코딩 가능한 화상이 그것을 디스플레이할 수 있게 더 빠르게 발견되도록 구조가 되어 있는 추가(additional) 스트림이라고 부르는 스트림을 추가함으로써 디코딩 시간을 향상시키기 위한 시스템이 존재한다. 이는, 예컨대 특허 출원 WO2005112465A1에서 정의된 것이다. 하지만, 이러한 추가 스트림은 정상적인 스트림과 동일한 문제를 겪는데, 즉 디코딩될 수 있기 전에 수신 메모리가 채워지는 것을 반드시 기다려야 한다는 점이다.
본 발명은 수신기에서 잽핑 시간을 최적화하기에 적합한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 목적은 잽핑 방법으로서, 이러한 잽핑 방법은 비디오 수신기에서 새로운 프로그램으로의 잽핑 명령을 수신하는 단계, 새로운 프로그램을 포함하는 제 1 스트림과 제 1 스트림과 동일한 프로그램을 포함하는 제 2 스트림의 수신을 등록하는 단계로서, 제 2 스트림은 수신기에 의해 제 1 스트림보다 더 빠르게 처리되기에 적합한, 등록 단계, 제 1 스트림과 제 2 스트림의 수신 단계로서, 제 2 스트림은 제 1 스트림에 관해 지연되어 수신되고, 제 1 스트림의 기억, 제 2 스트림의 기억 시간보다 긴 기간 동안 이루어지는 수신 단계, 제 2 스트림을 디스플레이하는 단계, 및 제 2 스트림에 연속하여 제 1 스트림을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 스트림의 기억 시간은, 제 1 스트림과 제 2 스트림 사이의 시간 지연에 따라 상기 수신기에 의해 고정된다.
일 실시예에 따르면, 프로그램은 제 1 스트림보다 제 2 스트림에서 더 압축된 방식으로 전송된다.
특별한 일 구현예에 따르면, 수신기는 제 1 스트림과 제 2 스트림의 표현 시간 사이의 차이 표시를 수신한다.
본 발명의 또 다른 목적은 비디오 서버에 의한 수신기로의 스트림 송신 방법을 제안하는 것으로서, 이 방법은 서버에서, 제 1 스트림에서의 콘텐츠를 인코딩하는 단계, 제 2 스트림에서 동일한 콘텐츠를 인코딩하는 단계로서, 제 2 스트림은 수신기에 의해 제 1 스트림보다 빠르게 처리되기에 적합한, 인코딩 단계, 및 제 1 스트림에 관한 제 2 스트림의 지연을 가지고 2개의 스트림을 송신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제 2 스트림에서 인코딩된 콘텐츠는 제 1 스트림에서 인코딩된 콘텐츠보다 더 압축된다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품에 적용되는데, 이 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령어들을 포함한다. "컴퓨터 프로그램 제품"이란 디스켓이나 카세트와 같은, 프로그램을 담고 있는 저장 공간뿐만 아니라 전기적이거나 광학적인 신호와 같은 신호로 이루어질 수 있는 컴퓨터 프로그램 매체를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명은 후속하는 실시예들과 구현예들에 의해, 하지만 이들에 제한되지 않으면서, 첨부된 도면들을 참조하여 더 잘 이해되고 예시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기의 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트림 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빠른 잽핑 원리를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2와 도 3에서, 도시된 모듈은 물리적으로 구별할 수 있는 유닛들에 대응하거나 대응하지 않을 수 있는 기능 유닛들이다. 예컨대, 이들 모듈이나 이들 모듈 중 일부는 단일 구성 성분으로 함께 그룹화되거나 동일한 소프트웨어의 기능들을 구성할 수 있다. 반대로, 일부 모듈은 독립된 물리적 실체들로 이루어질 수 있다.
본 실시예는 광대역 네트워크들에서 압축된 콘텐츠 분배 모드들에서의 잽핑의 프레임워크 내에 놓여 있지만, 본 발명은 이러한 특별한 환경에 제한되지 않고, 잽핑과 유사한 강제 사항이 적용되는 다른 상황들에 적용 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 보여준다. 이 시스템은 비디오 소스(1)를 포함한다. 비디오는 높은 품질의 스트림과 낮은 품질의 스트림의 2개의 스트림의 형태로 인코더(2)에 의해 인코딩된다. 높은 품질의 스트림은 SD 스트림이 나 HD 스트림과 같은 표준 스트림이다. 낮은 품질의 스트림은 표준 포맷의 스트림이지만, 높은 품질의 스트림보다 더 압축된다. 이 낮은 품질의 스트림은 높은 품질의 스트림의 GoP보다 짧은 GoP를 그 특징으로 한다. 즉 표준 스트림이 인코딩되는 패킷들의 개수보다 더 적은 개수의 패킷들에서 인코딩된다. 서버(6)는 비디오 소스와 인코더를 포함한다. 물론, 비디오 소스와 인코더는 별개의 디바이스에 포함될 수 있다. 인코더(2)는 2개의 상이한 스트림을 인코딩한다. 이 인코더(2)는 2개의 상이한 인코더들에 의해 실행될 수 있다.
그 다음 높은 품질의 스트림은 표준 스트림으로 부르고, 낮은 품질의 스트림은 추가 스트림이라고 부른다. 표준 스트림에 관한 GoP의 일 예는 IBBPBBPBBPBBI이고, 추가 스트림에 관한 GoP의 일 예는 IBI이다. 이는 더 낮은 개수의 패킷들로 송신된 동일한 데이터에 대응한다.
비디오 스트림들은, 인터넷 프로토콜 3 타입 네트워크를 통해, 셋톱 박스와 같은 비디오 수신기(4)에 송신된다. 수신기(4)는 비디오 스크린(5)에 수신된 스트림들을 디스플레이한다.
도 2는 실시예에 따른 수신기(4)를 나타낸다. 수신기는 특히 IP 타입 WAN 네트워크에서 데이터를 송신하고 수신하기 위한 통신 모듈(21)을 포함한다. 수신기(4)는 WAN 네트워크로부터 수신된 비디오 데이터를 기억시키기에 적합한 메모리(23)와, 비디오 디코딩 모듈(25)을 포함한다. 특히, 이는 MPEG 디코더이다. 수신기는 다양한 수신기 모듈들을 처리하는 수단을 포함하는 프로세서(22)를 포함한다.
수신기는 또한 프로그램의 변경을 유발하는 사용자로부터의 잽핑 요청 수신 을 가능하게 하는 사용자 인터페이스(24)를 포함한다. 마지막으로, 수신기는 도면에는 도시되지 않은 본래 알고 있는 스크린으로의 연결 수단을 포함한다.
도 3에 도시된 서버(6)는 2개의 인코더, 표준 스트림을 위한 비디오 인코딩 모듈(34), 및 추가 스트림을 위한 비디오 인코딩 모듈(35)을 포함한다. 서버(6)는 또한 스트림들을 멀티캐스트 모드로 수신기들에 송신하기 위한 본래 공지된 통신 수단을 포함한다. 당연히 스트림들은 유니캐스트(unicast) 모드로 송신될 수 있다. 이는 또한 이후 설명되는 바와 같이 수신기들에 송신될 스트림들 사이의 시간 지연을 가능하게 한다. 서버는 또한 프로세서(32)와 메모리(33)를 포함한다.
도 4는 잽핑 메커니즘을 나타내는 시퀀스 도면이다.
수신기는 단계(S1)에서 비디오 스트림을 수신한다. 이후 단계(S2)에서, 사용자 인터페이스로부터 또 다른 프로그램을 잽핑하는 요청을 수신한다. 연결 절차는 본래 공지된 IGMP(Internet Group Management Protocol)를 통한 연결 절차가 발생한다. IGMP 요청은 대응하는 비디오 서비스를 선택하기 위해 바라는 비디오 스트림의 멀티캐스트 IP 주소를 포함한다. 수신기는 단계(S3)에서, 오래된 비디오 스트림들의 IGMP-리브(leave)를 실행한 다음, 단계(S4)와 단계(S5)에서, 표준 스트림과 연관된 추가 스트림의 IP 멀티캐스트 주소들에 대한 IGMP-조인(join)을 실행한다.
수신기는 단계(S6)에서, 표준 스트림을 수신하고 단계(S8)에서 추가 스트림을 수신한다. 이들 스트림은 단계(S7,S9)에서 기억된다. 추가 스트림은 일반적으로 먼저 단계(S10)에서 디스플레이된다. 실제로는, 이러한 추가 스트림에서 I 화상을 발견할 기회가 더 많다. 이후 단계(S11)에서는 이후 나타나는 바와 같이, 표준 스 트림이 디스플레이된다.
전술한 GoP 예들에 따르면, 추가 스트림에 관한 각각의 I 타입 화상 사이에는 B타입 화상만이 송신되는데 반해, 표준 스트림에 관해서는 2개 타입의 I 화상들 사이에는 몇몇 B타입 화상과 P타입 화상이 송신된다. 그러므로, 2개 타입의 I 화상들 사이의 대기 시간은 추가 스트림의 경우보다 짧다.
도 5는 수신기에서의 기억 및 디코딩 메커니즘을 나타낸다.
수신시, 표준 및 추가 스트림이 디코딩되기 전에 일정한 시간 동안 메모리에 저장된다. 이러한 기억 작업은 수신된 데이터를 디코더에 송신하기 전에, 일정한 시간 동안 저장되는 것을 가능하게 한다. 그 다음 디코더가 디스플레이를 시작하기 위해 타입 I 화상을 검출하는 것을 기다린다.
표준 스트림의 기억 시간(101)은 상당히 길다. 실제로, 이러한 표준 스트림은 안정된 방식으로 처리될 스트림이다. 그런 다음 송신 문제들에 저항할 수 있어야 하는 것이 필수적이다. 한편으로는 스톨링(stalling)을 방지하기 위해 수신시 가능한 지터(jitter) 효과들을 보상한다. 다른 한편으로는 패킷들의 결정된 세트에 순방향 에러 정정(FEC:Forward Error Correction)과 같은 에러 정정을 행하기에 충분한 데이터를 가지는 것을 허용한다. 이러한 기억 작업은 시간이 걸리고, 오디오-비디오 데이터의 패킷은 디코더로 통과하기 전에 기억되는데, 이는 사용될 수 있기 전에 일정한 기간 동안 저장된 채로 남아 있음을 의미한다. 이 기간은 손실 시간이고, 이는 특히 잽핑할 때, 새로운 디코딩이 시작될 때 표면화시키며, 임의의 것이 디코딩될 수 있기 전에 메모리가 채워질 때까지 기다리는 것이 필수적이다.
추가 스트림의 기억 시간(102)은 더 짧다. 실제로, 이러한 추가 스트림은 잽핑의 순간 이후 단지 수초 동안 유용하다. 이러한 추가 스트림의 역할은 영구적으로 보여지지 않는 것이다. 이러한 추가 스트림은 표준 흐름보다 덜 보호되고, 지터에 더 민감하다. 이는 데이터를 디코더로 더 빠르게 통과시키는 것을 가능하게 하고, 따라서 잽핑 시간을 감소시킨다.
일단 스트림이 충분히 긴 시간 동안 기억되었다면, 그 스트림은 디코더에 송신되어 디코딩이 시작될 수 있다. 추가 스트림의 경우, 디코딩 시간(103)이 더 빠르다. 실제로, 추가 스트림의 GoP는 더 짧고 화상 I가 더 빠르게 나타난다. T0에서, 추가 스트림이 스크린에 나타날 수 있다. 표준 스트림의 디코딩 시간(104)은 보통은 더 길다. 표준 스트림의 GoP는 더 길고, I 화상들의 발생은 더 멀리 간격을 두고 이루어지며, I 화상은 추가 스트림에서보다 덜 빈번하게 나타난다. T1에서, 표준 스트림이 디코딩되고, 스크린에 디스플레이된 준비가 된다.
표준 스트림이 추가 스트림(105)을 대체한다. 표준 스트림으로의 추가 스트림의 핸드오버(handover)가, 동일한 시간 기초(time base) 상에서 2개의 스트림을 시간 스탬핑함으로써 간단히 행해질 수 있다. 따라서, 각 스트림에 존재하는 동일한 화상이 동일한 표현 시간을 가지게 된다. 특히, 그것은 MPEG 표준에서 정의된 바와 같은 표현 시간 스탬프(PTS:Presentation Time Stamp)이다.
기억 시간은 다음과 같이 예시될 수 있는데, 즉 표준 스트림에 관한 시간이 1초이고, 추가 스트림에 관한 것이 100㎳이다. 따라서, 2개의 스트림이 수신기에 의해 동시에 수신된다고 가정하면, 추가 스트림이 100㎳ 이후에 디코더에 송신되 고, 스트림이 빠르게 디코딩되어, 디스플레이를 위해 준비된 I 타입 화상을 얻는다. 동시에, 표준 스트림은 1초 후에 디코더에 송신된다. 그러한 다음 표준 스트림이 디코딩된다. 타입 I 화상은 추가 스트림에 관한 것보다 덜 빠르게 얻어진다. 일단 타입 I 화상이 얻어지면, 표준 스트림이 스트린 상의 추가 스트림을 대체한다.
타입 I 화상이 추가 스트림을 통해 충분히 일찍 디스플레이되므로, 수신을 가능한 전송 에러들에 대해 더 견고하게 하기 위해, 표준 스트림에 관한 기억 시간이 증가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표준 스트림과 추가 스트림은 상이한 표현 시간들, 특히 MPEG 표준에 따른 상이한 PTS와 동시에 방출된다. 즉, 이들 스트림은 시간에 있어서의 오프셋(offset)된다. 추가 스트림의 PTS인 PTS1은 표준 흐름인 PTS2보다 앞선다. 추가 스트림은 표준 스트림에 관한 시간 오프셋으로 방출되고, 표준 스트림에 관해 지연되어 방출된다. 따라서, 수신기가 표준 스트림의 PTS2를 수신할 때, 서버가 이미 보낸 표준 스트림의 PTS1에 대응하는 추가 스트림의 PTS1를 동시에 수신한다. PTS1과 PTS2 사이의 차이는 표준 스트림 버퍼와 추가 스트림 버퍼 사이의 시간상에 있어서의 크기의 차이를 나타낸다. 따라서, 추가 스트림이 그것의 메모리를 채웠을 때, 디코딩이 시작되고(PTS1), 동시에 표준 스트림은 여전히 기억된다. 추가 스트림이 디코딩되는 동안에는, 표준 스트림이 그것의 메모리가 가득차고 표준 스트림이 디코딩되기 시작할 때까지 그것의 메모리를 채운다. 이러한 PTS2 순간은 추가 스트림이 또한 그것의 PTS2를 디코딩하는 순간에 대응한다. 따라서, 추가 스트림이 디스플레이될 때, 특히 PTS1 다음 순간(T0)에서 디스플레이된다. 이 시간 동안, 표준 스트림이 기억되고 디코딩된다. 디스플레이될 때, 특히 PTS2 다음 순간(T1)에서, 디스플레이된 추가 스트림은 특히 동일한 시간(T1)에 대응하고, 추가 스트림의 핸드오버는 알아차릴 수 없을 정도로 스크린에서 일어난다. PTS1과 PTS2 사이의 차이는, 실제로 스크린에 디스플레이하기 전에 표준 스트림과 추가 스트림 사이의 디코더에서 요구된 처리시의 차이를 보상할 수 있게 한다.
서버는 아마도 2개의 스트림 사이에서 실행되는 오프셋을 수신기들에 신호를 보낼 수 있다. 이는 특히 스트림들을 등록하는 동안 행해질 수 있다. 이는 수신기들이 스트림들 각각에 전용인 메모리들의 크기에 관한 파라미터들을 설정하는 것을 가능하게 한다.
수신기는 또한 스스로 이러한 오프셋을 검출할 수 있다. 수신기는 이러한 오프셋을 표준 스트림의 기억 시간의 필요한 크기를 정하는데 사용할 수 있다.
본 발명은 앞선 본문에서 일 예로서 설명된다. 당업자라면 본 특허의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 변형예를 만들어낼 수 있다는 점이 이해된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 잽핑을 위한 방법, 특히 2개의 프로그램 사이의 잽핑 시간을 감소시키는 것이 필요한 분야에 이용 가능하다.

Claims (7)

  1. 비디오 수신기(4)에서의 잽핑(zapping) 방법으로서,
    상기 수신기에서
    - 새로운 프로그램으로의 잽핑 명령을 수신하는 단계(S2),
    - 새로운 프로그램을 포함하는 제 1 스트림과, 제 1 스트림과 동일한 프로그램을 포함하는 제 2 스트림의 수신을 등록하는 단계로서, 제 2 스트림은 수신기에 의해 제 1 스트림보다 더 빠르게 처리되기에 적합한, 등록 단계(S4,S5),
    - 제 1 스트림과 제 2 스트림의 수신 단계로서, 제 2 스트림은 제 1 스트림에 관해 지연되어 수신되는, 수신 단계(S6,S8),
    - 제 2 스트림의 기억 시간보다 긴 기간 동안 제 1 스트림을 기억시키는 단계(S7,S9),
    - 제 2 스트림을 디스플레이하는 단계(S10), 및
    - 제 2 스트림에 연속하여 제 1 스트림을 디스플레이하는 단계(S11)를
    포함하는, 비디오 수신기에서의 잽핑 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 스트림과 상기 제 2 스트림 사이의 시간 지연에 따라, 상기 수신기에 의해 상기 제 1 스트림의 기억 시간이 고정되는 것을 특징으로 하는, 비디오 수신기에서의 잽핑 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    프로그램은 상기 제 1 스트림에서보다 상기 제 2 스트림에서 더 압축된 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는, 비디오 수신기에서의 잽핑 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 제 1 스트림과 상기 제 2 스트림의 표현 시간 사이의 차이 표시를 수신하는 것을 특징으로 하는, 비디오 수신기에서의 잽핑 방법.
  5. 비디오 서버(6)에 의해 수신기로 스트림을 송신하는 방법으로서,
    상기 서버에서
    - 제 1 스트림에서 콘텐츠를 인코딩하는 단계,
    - 제 2 스트림에서 동일한 콘텐츠를 인코딩하는 단계로서, 상기 제 2 스트림은 상기 수신기에 의해 상기 제 1 스트림보다 더 빠르게 처리되기에 적합한, 인코딩하는 단계, 및
    - 상기 제 1 스트림에 관한 상기 제 2 스트림의 지연을 가지고, 2개의 스트림을 송신하는 단계를
    포함하는, 비디오 서버에 의해 수신기로 스트림을 송신하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 스트림에서 인코딩된 콘텐츠는, 상기 제 1 스트림에서 인코딩된 콘텐츠보다 더 압축되는 것을 특징으로 하는, 비디오 서버에 의해 수신기로 스트림을 송신하는 방법.
  7. 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 잽핑 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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