KR20120090831A - 대역폭 최적화를 갖는 빠른 채널 변경 동반 스트림 솔루션 - Google Patents

대역폭 최적화를 갖는 빠른 채널 변경 동반 스트림 솔루션 Download PDF

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KR20120090831A
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에릭 고띠에
앙또니 로렁
다비드 뚜즈
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톰슨 라이센싱
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Abstract

대역폭 최적화를 갖는 빠른 채널 변경 동반 스트림 솔루션
본 발명은 메인 서비스에 추가로 동반 서비스라고 칭하는 것을 인코딩함으로써 브로드캐스트 텔레비전 시스템에서 채널 변경 시간을 감소시키기 위한 방법과 관련한다. 동반 서비스는 원래의 서비스와 함께 보내지고, 또한, 수신기가 채널 변경 프로세스 동안에 새로운 서비스를 더 빠르게 검색(retrieve)하고 디스플레이하도록 돕는다. 본 솔루션으로, 서비스는 자신의 원래 형식으로 인코딩되고 스트리밍되고 또한 저 해상도 형식으로 인코딩되고 스트리밍된다. 동반 스트림은 메인 스트림보다 더 작은 GOP들을 포함한다. 본 방법은 원래 서비스의 I 픽처의 프레젠테이션 시간에 가까운 I 픽처의 프레젠테이션 시간을 갖는 동반 스트림에서 송신되는 GOP들을 선택하는 단계를 내재한다. 이러한 동반 스트림의 선택된 GOP들은 이용되지 않을 것이고 또한 송신될 필요가 없다. 채널 변경 액션 이후에, 수신기는 첫 번째로 압축된 I 픽처가 양자 모두의 스트림들로 디코딩되기를 대기한다. 두 개의 인코딩된 I 픽처들이 동시에 디코딩되기 위해 이용 가능해지자마자, 수신기는 계통적으로(systematically) 메인 스트림을 선택하고 동반 스트림은 절대 선택하지 않는다.

Description

대역폭 최적화를 갖는 빠른 채널 변경 동반 스트림 솔루션{FAST CHANNEL CHANGE COMPANION STREAM SOLUTION WITH BANDWIDTH OPTIMIZATION}
본 발명은 일반적으로 채널 변경 시간 최적화에 대한 방법과 관련하고 더 특별하게는 대역폭 최적화를 갖는 새로 선택된 프로그램을 디스플레이하는 시간을 감소시키기 위한 방법에 관련한다.
본 섹션은 이하에서 기술되고 및/또는 주장되는 본 발명의 여러 특징과 관련될 수 있는 기술의 여러 특징을 독자에게 소개하도록 의도된다. 본 논의는 본 발명의 여러 특징을 더 이해하기 쉽게 하도록 독자에게 배경 정보를 제공하는 데에 있어서 도움이 될 것이라고 생각된다. 따라서, 이런 진술들은 종래 기술의 승인으로서가 아니라 이러한 관점에서 해석되어야 한다는 것을 알아야 한다.
지난 몇 년에 걸쳐, 예를 들어 프로그램들의 수, 디지털 처리, 픽처들의 선명도 및 몇몇의 새로운 유형의 네트워크들을 걸쳐 사용자들에게 프로그램들을 브로드캐스트하는 방식과 같은 많은 혁신이 텔레비전 경험을 개선시켰다. 그러나 이 기간 동안에, 텔레비전 경험은 또한 채널 변경 시간과 같은 특정 약점들 때문에 어려움을 겪었다. 과거에 아날로그 텔레비전 시스템에서 이것은 거의 즉각적이었던 반면에, 현재 어떤 채널에서 또 다른 채널로 디스플레이를 변경하는 데에 때때로 몇 초가 걸릴 수 있다. 이런 약점은 특히 IPTV 및 모바일 시스템들에 대해 있을 수 있지만 일반적으로 모든 디지털 브로드캐스팅 시스템들에게, 이들이 운반되는 매체에 관계없이 영향을 미친다.
브로드밴드 또는 브로드캐스트 네트워크들을 통한 비디오 분배는 MPEG-2(ISO/IEC 13818) 또는 JVT/H.264/MPEG AVC와 같은 표준 압축 시스템들을 이용한다. MPEG 표준은 GoP(Group of Pictures)를 정의한다. GoP는 I, P, B 유형의 픽처들의 시퀀스를 정의한다. 이러한 픽처들은 또한 MPEG 표준에서 정의된다. I[인트라(Intra)] 픽처는 어떤 다른 픽처도 참조하지 않고 인코딩된다. P[예측적(Predictive)] 픽처는 선행하는 픽처들에 대하여 기술된다. B[양방향(Bidirectional)] 픽처는 선행하는 및 후행하는 픽처들에 대하여 기술된다. 수신기가 프로그램을 수신하는 경우에, 이것은 디코딩을 개시하기 위해 I 픽처의 수신을 대기한다. 이것은 새로운 필름의 디스플레이 전에 지연을 야기하고, 특히 재핑(zapping)의 경우에 그러하다. 그러므로, 사용자가 채널을 변경하는 경우에, 스크린상에 새로운 채널이 디스플레이되기 전에 시간이 지나간다. 이런 시간은 스트림에서 디코딩 가능한 I 픽처를 수신하기 위한 시간과 수신 메모리를 채우기 위한 시간으로 나누어진다.
MPEG 비디오 압축 표준에 따르면, 몇몇의 타임 스탬프들이 인코더로부터 디코더로 송신된다. 오디오/비디오 프로그램을 전달하는 전송스트림은 인코딩 시스템에 의해 이용되는 시스템 타임 클록(STC: system time clock)의 샘플들을 전달하는 몇몇의 프로그램 클록 레퍼런스 정보(PCR: program clock reference)를 포함한다. 그 시간 정보는 디코더에서 클록 시스템을 동기화하기 위해 이용된다. 오디오/비디오 프로그램에 대한 기본 스트림은, 프로그램의 렌더링을 위해 디코더에서 오디오/비디오 데이터가 가용하여야 하는 때의 시간을 표시하는 프레젠테이션 타임 스탬프들(PTS: presentation time stamps)이라고 불리는 몇몇의 시간 정보를 전달한다. 따라서, PTS는 프로그램의 비디오 콘텐츠가 디코더에 의해 디스플레이되는 때의 PCR의 값을 표시한다.
디코딩 가능한 픽처가 이것을 디스플레이할 수 있도록 더 빨리 발견되는 그런 구조의 추가적인 스트림을 추가함으로써, 채널 변경 시간을 개선시키기 위해 몇 개의 솔루션들이 존재한다. 이것은, 예를 들어 특허 출원 WO2005112465A1에서 정의되는 것이다. 채널 변경 시간을 감소시키기 위한 이런 솔루션의 개선은, 디코더가 디코더 가능한 픽처를 한층 더 빨리 수신하도록 하기 위해 메인 스트림과 추가적인 스트림 간에 지연을 도입하는 것으로 알려져 있다.
도 3, 도 4 및 도 5의 도면들은 이미 알려진 몇몇의 채널 변경 솔루션을 도해한다. 스트림은 GoP들의 시퀀스이다. I 픽처와 연관된 프레젠테이션 타임 스탬프 정보(PTS)가 도면들에 도시되고 또한 연속적인 프로그램 클록 레퍼런스(PCR) 값들은 픽처들이 디스플레이되는 경우의 시간을 표시한다.
도 3은 MPEG와 같은 비디오 압축 표준을 이용한 텔레비전 시스템에서의 표준 채널 변경 방법을 도해한다. 채널 변경 명령으로부터, 수신기는 프로그램 스트림에서 다음 I 픽처를 대기하고, 그 후 프로그램 클록 레퍼런스(PCR)가 I 픽처와 연관된 프레젠테이션 타임 스탬프와 맞는 때의 순간에서부터 들어오는 픽처들을 디코딩하고 디스플레이한다. 채널 변경 명령과 다음 I 픽처 간의 시간 간격은 RAP(Random Access Point)라고 불린다. 수신된 제1 I 픽처와 디스플레이할 PCR의 값 간의 시간 간격은 △PCR / PTS라고 불린다. 마지막으로, 채널 변경 명령과 렌더링의 개시 간의 시간은 RAP + △PCR / PTS이다. 이런 솔루션을 이용함으로써, 채널 변경 지연은 중요할 수 있다.
도 4는 메인 프로그램 스트림에 병렬로 수신기에게 전달되는 2차 프로그램 스트림을 이용함으로써 MPEG와 같은 비디오 압축 표준을 이용하는 텔레비전 시스템에서의 최적화된 채널 변경 방법을 도해한다. 2차 스트림은 메인 스트림보다 저 해상도로 인코딩되고 또한 2차 스트림의 GOP 크기는 메인 스트림의 GOP 크기에 대하여 감소된다. 수신기는 그 후 오직 하나의 프로그램 스트림이 송신되는 채널 변경 방법과 비교하여 더 일찍 다음 I 픽처를 수신한다. 채널 변경 명령으로부터 프로그램의 렌더링까지의 시간은 도 3에 기술된 채널 변경 솔루션과 비교하여 감소된다.
도 5는 메인 프로그램 스트림과 2차 프로그램 스트림 간에 지연을 갖고, 메인 스트림에 병렬로 수신기에게 전달되는 2차 프로그램 스트림을 이용함으로써 MPEG와 같은 비디오 압축 표준을 이용하는 텔레비전 시스템에서의 최적화된 채널 변경 방법을 도해한다. 따라서, 주어진 프레젠테이션 타임 스탬프와 연관된 다음 I 픽처는 도 4에 제시된 솔루션에 따라 수신기에 의해 더 늦게 수신되고 또한 수신 버퍼에서의 타임은 지연이 없는 것보다 더 작다. 시간 △PCR / PTS는 감소된다. 이것은 도 4에 기술된 솔루션에 비교하여 채널 변경 시간을 최적화한다.
그러나, 추가적인 스트림은 프로그램을 전달하기 위한 추가적인 대역폭의 이용을 항상 요하고, 이것은 송신에 대한 약점이다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 종래 기술의 불리한 점을 극복하기 위한 것이다. 더 특정하게는, 본 발명의 목적은 채널 변경 지연을 감소시키기 위해 메인 비디오 프로그램에 추가로 이용되는 추가적인 비디오 프로그램 스트림을 송신하기 위해 요구되는 대역폭을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명은 추가적인 스트림을 이용하고 추가적인 스트림의 송신에 대한 대역폭을 최적화함으로써 텔레비전 시스템의 수신기 측에서 채널 변경 시간을 감소시키기에 적합한 방법과 관련한다.
비록 이것은 브로드 밴드 또는 브로드캐스트 텔레비전 시스템에 적용 가능하지만, 본 발명은 최적화가 더 중요한 브로드캐스트 텔레비전 시스템에 초점을 둔다.
본 발명은 비디오 디코더 측에서 채널 변경 지연을 감소시키기 위한 비디오 인코더에서의 방법과 관련한다. 본 방법은 비디오 소스로부터의 비디오 프로그램을 제1 레벨의 픽처 해상도를 갖는 제1 비디오 스트림으로 인코딩하는 단계를 포함하는데, 여기서 제1 비디오 스트림은 제1 픽처 그룹들 및 각각의 제1 픽처 그룹들에 연관된 제1 시간 정보를 포함한다. 본 발명은 또한 비디오 소스로부터의 비디오 프로그램을 제1 비디오 스트림의 픽처 해상도보다 더 낮은 레벨의 픽처 해상도를 갖는 제2 비디오 스트림으로 인코딩하는 단계를 포함한다. 제2 비디오 스트림은 제2 픽처 그룹들 및 각각의 제2 픽처 그룹들과 연관된 제2 시간 정보를 포함한다. 본 방법은 제1 및 제2 시간 정보와 적어도 제1 픽처 그룹들의 지속시간을 나타내는 가중된 정보 간의 비교 결과에 따라 상기 제2 픽처 그룹들의 부분을 송신하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법은 수신기/디코더를 위해 메인 스트림의 픽처 그룹들로 리던던트인 픽처 그룹들을 식별함으로써 제2 비디오 스트림을 송신하기 위해 요구되는 대역폭을 쉽게 절약하는 것을 허용한다. 본 발명은 이러한 픽처 그룹들의 송신을 회피한다. 본 발명의 이점은 수신기 측에서 어떤 차이도 없다는 것이다. 채널 변경 지연 최적화를 위해 두 개의 스트림을 포함하는 다른 인코딩/송신 방법으로 동작하는 어떠한 수신기라도 또한 본 발명의 방법으로 동작한다.
본 발명의 변형예에 따르면, 픽처들의 해상도들은 픽처 그룹들에 삽입되는 픽처들의 수에 의해서만 정의된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가중된 정보는 제1 픽처 그룹들의 지속시간이 곱해진 인코딩 파라미터이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 시간 정보는 MPEG 압축 표준에 따른 프레젠테이션 타임 스탬프들이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 비디오 스트림들은 MPEG-2 표준에 부합한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 타임 정보와 적어도 상기 제1 픽처 그룹들의 지속시간을 나타내는 가중된 정보 간의 비교는 이하와 같이 정의된다.
α≤(PTSLm - PTSHn) / GOPF≤β
여기서 α 및 β는 인코딩 파라미터들이고, PTSHn는 상기 제1 픽처 그룹들의 n번째 픽처 그룹의 프레젠테이션 타임 스탬프이고, PTSLm는 상기 제2 픽처 그룹들의 m번째 픽처 그룹의 프레젠테이션 타임 스탬프이고, GOPF는 상기 제1 픽처 그룹들의 지속시간이다.
본 발명의 또 다른 대상은, 제1 비디오 프로그램 및 제2 비디오 프로그램을 수신하고 제3 비디오 프로그램을 전달하도록 적응된 - 비디오 프로그램들은 각각의 픽처 그룹들과 연관된 시간 정보를 포함하는 연속적인 픽처 그룹들로 구성됨 -, 및 제1 및 제2 비디오 프로그램들로부터의 픽처 그룹들의 시간 정보와 적어도 제1 비디오 프로그램의 픽처 그룹들을 나타내는 지속시간의 가중된 정보의 비교 결과에 따라 제3 비디오 프로그램을 구성하도록 제2 비디오 프로그램의 픽처 그룹들의 부분의 송신을 위해 적응된 분석기 모듈이다.
본 발명들은 또한 제1 비디오 프로그램을 인코딩하는 고 해상도 인코딩 모듈 및 제2 비디오 프로그램을 인코딩하는 저 해상도 인코딩 모듈 - 비디오 프로그램은 각각의 픽처 그룹들과 연관된 시간 정보를 포함하는 연속적인 픽처 그룹들로 구성됨 -, 및 상기 제1 및 제2 비디오 프로그램들로부터의 픽처 그룹들의 시간 정보와 적어도 제1 비디오 프로그램의 픽처 그룹들을 나타내는 지속시간의 가중된 정보의 비교 결과에 따라 제3 비디오 프로그램을 구성하도록 제2 비디오 프로그램의 픽처 그룹들의 부분의 송신을 위해 적응된 분석기 모듈을 포함하는 비디오 인코더와 관련한다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 결코 제한적이지 않은 이하의 실시예 및 실행 예시들에 의해 더 잘 이해되고 설명될 것이다:
- 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 부합하는 시스템의 블록도.
- 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 부합하는 인코더의 블록도.
- 도 3은 렌더링 최적화가 없는 채널 변경을 도해하는 도면.
- 도 4는 메인 스트림과 동기화된 제2 스트림의 이용에 의해 렌더링 최적화를 갖는 채널 변경을 도해하는 도면.
- 도 5는 메인 스트림에 대해 지연된 제2 스트림의 이용에 의해 렌더링 최적화를 갖는 채널 변경을 도해하는 도면.
- 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인코더 내의 GOP 분석기의 프로세스를 기술하는 흐름도.
도 1 및 도 2에서, 나타내어진 블록들은 물리적으로 별개인 엔티티들에 반드시 대응하지 않는 순수한 기능적인 엔티티들이다. 즉, 이것들은 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 전개될 수 있고, 또는 하나 또는 몇 개의 집적 회로들에서 구현될 수 있다.
본 발명의 도면들 및 기술들은 명확성의 목적들을 위해서 전형적인 디지털 멀티미디어 콘텐츠 전달 방법들 및 시스템들에서 발견되는 많은 다른 요소들을 제거하면서, 본 발명의 명확한 이해와 관련된 요소들을 설명하기 위해 간략화되었다는 것을 알아야 한다. 그러나, 그러한 요소들은 기술 분야에 잘 알려져 있기 때문에, 그러한 요소들의 상세한 논의는 여기서 제공되지 않는다. 여기서 개시된 것은 당업자에게 알려진 모든 그러한 변형들 및 수정들로 지향된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브로드캐스트 시스템을 기술한다. 비디오 소스(1)는 프로그램을 인코더(2)에게 전달한다. 인코더는 MPEG-2 압축 표준에 따라 최대 해상도로 제1 프로그램을 인코딩하고 또한 더 저 해상도로 제2 프로그램을 인코딩한다. 본 실시예에 따르면, 인코더는 양자 모두의 프로그램들에 대한 각각의 GOP의 I 픽처와 연관된 PTS 정보를 비교하고, 수신기 측에서 GOP의 리던던시를 예측함으로써 제2 프로그램에 대한 GOP를 전달하거나 또는 전달하지 않는 GOP 분석기 모듈을 포함한다. 양자 모두의 스트림들은 그 후 MPEG-2 표준에 따라 전송 스트림 형태로 패킷화되고 또한 에미터(3)에 의해 방송을 통해 브로트캐스팅되기 위해 다중화된다. 브로드캐스팅된 신호에 연결된 수신기/디코더(4)는 전송 스트림을 수신하고 또한 디스플레이 장치(5) 상에 비디오 프로그램을 디스플레이하기 위해 프로그램의 디코딩을 실행한다. 수신기/디코더(4)는 소스(1)에 의해 전달된 프로그램을 디스플레이 장치(5) 상에 가능한 한 빨리 렌더링하기 위해 채널 변경 명령 후에 제1 인코딩된 프로그램(최대 해상도) 또는 제2 인코딩된 프로그램(더 낮은 해상도)의 선택을 실행한다. 그 후, 제2 프로그램이 채널 변경을 위해 선택되면, 수신기/디코더(4)는 제1 프로그램으로부터 I 픽처를 받자마자 디스플레이 장치(5)에게 픽처들의 최대 해상도를 제공하기 위해 제1 프로그램으로 스위칭한다.
도 2는 실시예에 따른 인코더를 기술한다. 인코더는 인코더(2)의 구성 및 제어를 위해 메모리와 연관된 마이크로프로세서(도시 안됨)와 같은 제어 유닛을 포함한다. 비디오 프로그램에 대응하는 소스 신호는 입력 인터페이스(201)에게 전달되고 또한 고 해상도의 픽처들로 인코딩되고 또한 고 해상도(HR: high resolution) 인코딩 모듈(204)에 의해 제1 프로그램 스트림으로 전환된다. HR 인코더로부터의 인코딩된 신호는 그 후 MPEG-2에 부합하는 전송 스트림으로 프로그램 스트림을 패킷화하는 전송 모듈(207)에 의해 처리된다. 이 전송 스트림은 그 후 전송 모듈(208)에 의해 전달되는 또 다른 전송 스트림과 연쇄되도록(concatenated) 멀티플렉서 모듈(209)에게 송신된다. 멀티플렉서 모듈은 수정 및 전송과 같은 추가 처리를 위해 출력 인터페이스(210)에서 단독 전송 스트림을 전달한다.
인코더의 제2 경로에서, 소스 신호는, LR(low resolution) 인코딩 모듈(205)에 의해 저 해상도의 픽처들로 인코딩되고 제2 프로그램 스트림으로 전환되기 전에 지연 모듈(202)에 의해 지연된다. 지연 모듈(202)은 수신기 측에서 I 픽처를 받는 시간을 줄이기 위해, 제1 프로그램 스트림에 대해 제2 프로그램 스트림을 지연시키기 위해 이용된다. 두 프로그램 스트림들은 MPEG-2 압축 표준에 따라 인코딩된다.
시스템 타임 클록 모듈(203)은 프로그램 스트림들 내에 프레젠테이션 타임 스탬프들(PTS)을 포함시키기 위해 시스템 타임 클록(STC: system time clock)을 인코딩 모듈들(204 및 205)에게 전달한다. 프로그램의 PTS 정보는 수신기가 픽처들의 디스플레이를 개시하는 시간을 수신기에게 표시한다. 프로그램 스트림의 각각의 GoP는 인코딩 모듈에 의해 스트림 내에 포함된 PTS 정보와 연관되고 또한 GoP의 I 픽처와 연관된다.
PTS 정보는 프로그램 클록 레퍼런스(PCR: program clock reference)에 따라 프로그램의 지연을 동기화하기 위해 수신기 측에서 이용된다. 수신기가 픽처를 디코딩하는 경우에, 대응하는 PTS 정보를 판독하고 또한 PCR 값이 PTS 값과 매칭하는 경우에 픽처를 디스플레이하기 위해 디스플레이 버퍼의 판독을 개시한다.
PTS 값들은 그 후 PCR 클록에 대해 고려된다. PCR 클록은 다중화된 전송 스트림으로 수신기들에게 송신된다.
기본적으로 프로그램 클록 레퍼런스(PCR)는 송신 시스템에서 인코더 및 디코더를 동기화시킨다. PCR은 STC 클록에 기초하고 또한 출력 인터페이스를 통해 송신 전에 멀티플렉서 모듈(209)에 의해 삽입된다.
HR 인코더 및 LR 인코더에 의해 전달되는 프로그램 스트림들이 연속적인 GoP들로 구성된다는 것을 고려할 때, PTSHn는 최대 해상도의 픽처로 인코딩되는 제1 프로그램 스트림의 n번째 GoP의 I 픽처의 프레젠테이션 타임 스탬프를 나타내고, PTSLm는 저 해상도 픽처로 인코딩되는 제2 프로그램 스트림의 m번째 GoP의 I 픽처의 프레젠테이션 타임 스탬프를 나타낸다.
실시예에 따르면, GoP 분석기 모듈(206)은 제1 프로그램 스트림과 제2 프로그램 스트림 간의 GoP들의 리던던시를 분석한다. 만약 제2 프로그램 스트림의 GoP가 리던던트하면, GoP 분석기(206)는 제2 프로그램 스트림에서의 GoP를 건너뛴다. GoP는 제2 프로그램 스트림을 송신하기 위해 요구되는 대역폭을 감소시키기 위해 송신되지 않는다.
제2 프로그램 스트림의 GoP가 리던던트라고 선언되고, 또한 연관된 PTS 값이 제1 프로그램 스트림의 GoP의 PTS에 근접하자마자 결과적으로 송신되지 않는다.
두 가지 경우가 상정될 수 있다. 제2 프로그램 스트림의 GOP의 I 픽처는 제1 프로그램 스트림의 I 픽처의 전 또는 후에 프레젠테이션되어야만 한다.
첫 번째 경우에, 만약 프레젠테이션 타임 스탬프들 PTSHn와 PTSLm 간의 차이가 임계치보다 작다면, 채널 변경 지연 개선이 충분히 크지 않기 때문에 제2 프로그램 스트림의 GoP는 송신되지 않는다. 채널 변경 지연 개선은 제1 프로그램 스트림 GoP 지속시간에 의존하는 평균 채널 변경 지연에 관련된다. 따라서, 첫 번째 경우에 대한 임계치는 이 값에 의존한다.
이 첫 번째 경우에서, 제2 프로그램 스트림의 GoP가 이하의 수학식을 만족한다면 리던던트로 선언된다:
0 ≤ PTSHn - PTSLm ≤ α×GOPF
여기서, α는 백분율을 나타내고 GOPF는 메인 스트림의 GoP의 지속시간을 나타낸다.
두 번째 경우에서, 제2 프로그램 스트림의 GoP가 제1 프로그램 스트림의 프레젠테이션 타임 스탬프보다 더 높은 프레젠테이션 타임 스탬프를 갖는다. 이는 사용자가 채널을 변경하는 경우에, 수신기가 제1 프로그램 스트림의 I 픽처를 놓칠 수 있지만 직후에 프레젠테이션될 제2 프로그램 스트림의 I 픽처를 수신할 수 있고 결과적으로 채널 변경 지연이 개선된다.
몇몇의 경우에, 제2 프로그램 스트림의 GoP의 전달을 정당화하기 위한 대역폭 비용에 대해 채널 변경 지연 개선이 충분하지 않다고 추정된다. PTSHn와 PTSLm 간의 차이가 너무 작은 경우에, 이 범위에서의 채널 변경의 가능성은 매우 작다고 여겨진다. 그러면 이 경우에 대해 또 다른 임계치가 도입된다. 만약 프레젠테이션 타임 스탬프들 간의 차이가 이 임계치보다 더 작으면, 제2 프로그램 스트림의 GOP는 송신되지 않는다.
이것은 이하의 수학식에 대응한다:
0 ≤ PTSLm - PTSHn ≤ β×GOPF
여기서 β는 백분율을 나타내고 GOPF는 제1 프로그램 스트림의 GOP의 지속시간을 나타낸다.
두 수학식들을 연결하면, GOP가 송신되지 않는 조건은:
-α ≤ (PTSLm - PTSHn)/GOPF ≤ β
이고, α 및 β는 인코더 측에서 정의되는 값들이다. 각각은 변경 채널 지연과 제2 프로그램 스트림 대역폭 절약 간의 절충이다. 실제에서, α 및 β 파라미터들은 5%에서 10%까지의 범위에서 정의된다. 이러한 값들은 채널 변경을 실행하는 동안의 사용자의 민감도에 대응한다. 만약 최적화가 사용자가 인식가능할 정도로 충분하지 않다면 채널 변경 지연을 감소시키기 위해 제2 스트림에서 GOP를 보낼 필요가 없는 것으로 고려된다.
도 6은 인코더 내부의 GOP 분석기 모듈의 프로세스를 도해하는 흐름도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 비디오 렌더링을 위해, 수신기 측에서 저 해상도 프로그램 스트림의 GoP가 고 해상도 프로그램 스트림의 GoP와 리던던트한지를 정의하기 위해, 두 개의 조건이 고려된다.
S1은 GoP 분석기의 초기화 단계이다. 이 단계에서, α 및 β 임계치들이 GOP 분석기로 로딩된다. 이러한 파라미터들은, 제2 프로그램 스트림의 현재 PTS를 제1 프로그램 스트림(최대 해상도 프로그램 스트림)의 대응하는 GoP의 현재 PTS와 비교함으로써, 제2 프로그램 스트림(저 해상도 프로그램 스트림)의 GoP의 리던던시를 정의하기 위해 이용된다.
S2는 분석기가 최대 해상도 프로그램 스트림에서의 다음 I 픽처 및 저 해상도 프로그램 스트림에서의 다음 I 픽처를 대기하는 경우의 단계를 나타낸다.
S3은 스트림들의 임의의 것에 대한 GoP의 I 픽처에서 새로운 PTS 값이 판독된 경우의 순간을 정의하는 테스트이다. 일단 새로운 PTS가 판독되면 임계치에 관련한 값의 테스트가 이루어질 수 있다.
S4는, 저 해상도 프로그램 스트림의 GoP가 수신기에 대한 고 해상도 프로그램 스트림의 GoP에 대해 리던던트한지를 고려하기 위한 첫 번째 조건에 대한 테스트이다. 만약 GoP가 리던던트하면, 그 GoP로는 어떤 것도 행해지지 않고 및 프로세스는 S2로 루프한다. 만약 GoP가 리던던트하지 않다면, 프로세스는 S5로 계속된다.
S5는, 저 해상도 프로그램 스트림의 GoP가 수신기에 대한 고 해상도 프로그램 스트림의 GoP에 대해 리던던트한지를 고려하기 위한 두 번째 조건에 대한 테스트이다. 만약 GoP가 리던던트하면, 그 GoP로는 어떤 것도 행해지지 않고 프로세스는 S2로 루프한다. 만약 GoP가 리던던트하지 않다면, 프로세스는 S6으로 계속된다.
S6은 저 해상도 프로그램 스트림의 GoP가, 최대 해상도 프로그램 스트림의 GoP에 대해 리던던트한 것으로 검출되지 않았기 때문에 분석기로부터 출력되는 경우의 단계이다. 그 후 분석기 프로세스는 PTS의 다음 쌍을 분석하기 위해 S2로 루프한다.
명백하게, 본 발명은 기술된 바람직한 실시예에 제한되지 않는다.
특히, 본 발명은 표준 MPEG2 형식에 따라 인코딩된 비디오 프로그램에 제한되지 않고 임의의 다른 비디오 압축 표준에 적용될 수 있다.
본 발명은, 소스에 의해 전달되는 프로그램이 몇몇의 네트워크 프로토콜을 이용하여 멀티캐스트 링크에서 두 개의 프로그램 스트림(고 해상도 프로그램 스트림 및 추가적인 저 해상도 프로그램 스트림)을 이용하여 송신되는 비디오 프로그램의 브로드밴드 송신에 또한 적용할 수 있다.
유리하게는, GoP 분석기는 인코더의 외부에서 독립형 장치에서 또는 송신 경로에서 추가적인 처리를 위해 이용되는 임의의 다른 장치에서 구현될 수 있다.
상세한 설명, 청구항들 및 도면들에서 개시되는 참조들은 독립적으로 또는 임의의 적절한 조합으로 제공될 수 있다. 특징들은 적절하다면 하드웨어, 소프트웨어 또는 이 둘의 조합에서 구현될 수 있다.
여기서 "일 실시예", 또는 "실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 기술된 특정한 특징, 구조 및 특성이 본 발명의 적어도 하나의 구현에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서 내의 여러 곳에서 "일 실시예에서"라는 표현의 기재들은 반드시 모두가 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니고, 다른 실시예들을 반드시 상호 배제하는 별개의 또는 대안적 실시예들도 아니다.

Claims (7)

  1. 비디오 프로그램을 분배하기 위한 방법으로서,
    상기 비디오 프로그램을 제1 레벨의 픽처 해상도(picture resolution)를 갖는 제1 비디오 스트림으로 인코딩하는 단계 - 상기 제1 비디오 스트림은 제1 픽처 그룹들 및 각각의 상기 제1 픽처 그룹들에 연관된 제1 시간 정보를 포함함 -,
    상기 비디오 프로그램을 제2 레벨의 픽처 해상도를 갖는 제2 비디오 스트림으로 인코딩하는 단계 - 상기 제2 레벨의 픽처 해상도는 상기 제1 레벨의 픽처 해상도보다 더 낮고, 상기 제2 비디오 스트림은 제2 픽처 그룹들 및 각각의 상기 제2 픽처 그룹들에 연관된 제2 시간 정보를 포함함 -,
    를 포함하고,
    상기 방법은 상기 제2 픽처 그룹들을 조건부로 송신하는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 비디오 프로그램 분배 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 상기 제1 및 제2 시간 정보와 상기 제1 픽처 그룹들 중 적어도 하나의 픽처 그룹의 지속시간을 곱한 인코딩 파라미터 간의 시간 간격의 비교 결과에 따라 상기 제2 픽처 그룹들을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 프로그램 분배 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 시간 정보는 MPEG 압축 표준에 따른 프레젠테이션 타임 스탬프들(presentation time stamps)인 것을 특징으로 하는 비디오 프로그램 분배 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비디오 스트림들은 MPEG-2 표준에 부합하는 것을 특징으로 하는 비디오 프로그램 분배 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 시간 정보와 상기 제1 픽처 그룹들의 각각의 픽처 그룹의 지속시간(duration)을 곱한 인코딩 파라미터 간의 시간 간격의 비교는,
    α ≤ (PTSLm - PTSHn)/GOPF ≤ β
    와 같이 정의되며, 여기서 α 및 β는 인코딩 파라미터들이고, PTSHn은 상기 제1 픽처 그룹들의 n번째 픽처 그룹의 I 픽처의 프레젠테이션 타임 스탬프이고, PTSLm은 상기 제2 픽처 그룹들의 m번째 픽처 그룹의 I 픽처의 프레젠테이션 타임 스탬프이고, GOPF는 상기 제1 픽처 그룹들의 각각의 픽처 그룹의 지속시간인 것을 특징으로 하는 비디오 프로그램 분배 방법.
  6. 분석기 모듈(206)로서,
    제1 비디오 프로그램 및 제2 비디오 프로그램을 수신하고 또한 제3 비디오 프로그램을 전달하도록 적응되고 - 상기 비디오 프로그램들은 각각의 픽처 그룹들의 I 픽처와 연관된 시간 정보를 포함하는 연속적인 픽처 그룹들로 구성됨 -, 제1 및 제2 시간 정보와 상기 제1 비디오 프로그램의 제1 픽처 그룹들의 각각의 픽처 그룹의 지속시간을 곱한 인코딩 파라미터 간의 시간 간격의 비교 결과에 따라 상기 제3 비디오 프로그램을 구성하기 위해 상기 제2 비디오 프로그램의 상기 픽처 그룹들을 조건부로 송신하기 위해 적응된
    분석기 모듈.
  7. 비디오 인코더(2)로서,
    제1 비디오 프로그램을 인코딩하는 고 해상도 인코딩 모듈(204) 및 제2 비디오 프로그램을 인코딩하는 저 해상도 인코딩 모듈(205) - 상기 비디오 프로그램들은 각각의 픽처 그룹들의 I 픽처와 연관된 시간 정보를 포함하는 연속적인 픽처 그룹들로 구성됨 -, 및
    제1 및 제2 시간 정보와 상기 제1 비디오 프로그램의 제1 픽처 그룹들의 각각의 픽처 그룹의 지속시간을 곱한 인코딩 파라미터 간의 시간 간격의 비교 결과에 따라 제3 비디오 프로그램을 구성하기 위해 상기 제2 비디오 프로그램의 상기 픽처 그룹들을 조건부로 송신하기 위해 적응된 분석기 모듈(206)
    을 포함하는 비디오 인코더.
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