KR20130008522A - 동기화된 컨텐츠 재생 방법 - Google Patents

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Abstract

프리젠테이션 레벨에서 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 동기화된 컨텐츠 재생을 제공하는 방법이 제공되며, 여기서 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 제공된다. 본 방법은 적어도 2개의 디스플레이 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하는 단계로서, 상기 상태 보고 메시지는 디스플레이 디바이스의 프리젠테이션 레벨에서 현재 재생되고 있는 컨텐츠 흐름의 위치에 관한 정보를 포함하는, 수신하는 단계와; 2개 이상의 디스플레이 디바이스에서 현재 재생되고 있는 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 수신된 상태 보고 메시지에 기초하여 시청자로 하여금 동기화에서 벗어난 것이라는 느낌을 갖게 하는 것으로 결정되면, 동기화에서 벗어난 것이라는 시청자의 주관적인 느낌을 제거하기 위하여 적어도 하나의 컨텐츠 흐름에 대해 조절을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

동기화된 컨텐츠 재생 방법{METHOD FOR SYNCHRONIZED CONTENT PLAYBACK}
본 발명은 데이터 통신에 관한 것이며, 보다 상세하게는 동기화된 컨텐츠 재생 방법에 관한 것이다.
유저들이 애플리케이션에서 능동적인 역할을 즐기기 때문에 리치 미디어(rich media) 애플리케이션이 점점 대중화되고 있다. TV 네트워크와 인터넷의 융합으로 이러한 경향은 컴퓨터로부터 TV 스크린으로 이동할 것이다. 리치 미디어 애플리케이션은 유저와의 상호작용 측면에서의 우월성을 위해 많은 신용을 즐기고: 시청자는 비디오, 오디오, 화상, 애니메이션, 텍스트 등과 같은 다수의 유형의 협력하는 미디어 컨텐츠를 시청할 수 있을 뿐 아니라 동시에 다수의 디바이스 중에서 미디어 흐름을 자유로이 전환하거나 전달하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 유저는 자동차에 대한 광고 비디오를 얻을 수 있으며, 여기서 이 자동차는 영화에 제공되고 있으며; 유저는 박물관의 비디오와 병행하여 그 박물관의 가상 세계 속으로 들어갈 수 있다. 미래의 TV 프로그램의 이러한 전망으로, 단일 디스플레이 디바이스는 여러 미디어를 동시에 렌더링하는데 충분한 디스플레이 공간을 제공할 수 없다. 공통적인 실무는 TV 스크린을 다수의 렌더링 공간으로 분할하거나 다수의 미디어 렌더링 사이를 단순히 전환하는 것이다. 전통적으로, 리치 미디어 애플리케이션은 단일 디바이스에 있는 리치 미디어 플레이어에 의해, 예를 들어, TV 셋탑 박스(STB)/태블릿/또는 다른 유형의 단말에 있는 플래시 플레이어(flash player)에 의해 실행된다. 유저가 하나의 미디어 컨텐츠와 상호작용하면, 리치 미디어 플레이어는 상호작용 이벤트를 해석하고, 리치 미디어 포맷으로 한정된 규칙에 기초하여 다른 미디어에 응답을 할 수 있다. 2개 이상의 미디어 컨텐츠가 단일 디바이스 상으로 렌더링되면, 이를 동기화하는 것이 용이하다. 단일 디바이스를 위한 다른 동기화 방법은 모바일 멀티미디어 메시지에서 널리 전개되는 SMIL(Synchronized Multimedia message)을 사용하는 것이다. SMIL은 독립적인 멀티미디어 대상 세트를 동기화된 멀티미디어 프리젠테이션으로 통합하는 것을 가능하게 한다. SMIL을 사용하여 저자는 1) 프리젠테이션의 일시적 거동을 기술하고; 2) 스크린 상에 프리젠테이션의 레이아웃을 기술하고; 3) 미디어 대상과 하이퍼링크를 연관지을 수 있다. 그러나, 상기 2개의 방법은 다수의 디스플레이 디바이스에 걸쳐 리치 미디어 세트 내에 다수의 협력하는 미디어 컨텐츠의 미디어 흐름을 동기화하기 위한 해법을 제공하지는 않는다.
다수의 디바이스에 걸쳐 미디어 동기화를 하는데 여러 종래의 방법이 존재한다.
제1방법은 하드웨어 클록 시스템 또는 네트워크 시간 프로토콜(NTP: network time protocol)에 의한 글로벌 타이밍 동기화이다. NTP는 협정세계시(UTC: Coordinated Universal Time)을 제공한다. NTPv4는 통상 공중 인터넷을 통해 10밀리초(1/100s) 내로 시간을 유지할 수 있으며, 이상적인 조건 하에서 LAN(local area network)에서 200마이크로초(1/5000s) 또는 이보다 더 우수한 정밀도를 달성할 수 있다. NTP 프로토콜이 정밀한 물리적 계층 동기화를 보장할 수 있으나, 이것은 애플리케이션 층에서 재생되는 미디어의 동기화 요구조건을 반영할 수는 없다. 미디어 재생 시간 라인을 물리적 시간 라인과 맵핑하기 위하여, 단말은 시스템 클록을 자주 체크할 필요가 있는데, 이는 단말에 소프트웨어 구현의 복합성과 오버헤드를 추가한다.
제2방법은 대역폭 보장 또는 지연 보장과 같은 서비스 품질(QoS: quality of service) 보장을 위해 전개된다. 시청자가 다수의 디스플레이 디바이스를 동시에 시청하고 있을 때, 특정 양의 시간 지연이 허용될 수 있으나, 이 지연은 RTP(Real-time Transport protocol)와 연계하여 RTCP(RTP Control Protocol)와 같은 미디어 전송 QoS 제어 프로토콜을 사용하여 보장되고 예측가능하여야 한다. RTP는 미디어 스트림(예를 들어, 오디오 및 비디오)을 운반하며 RTCP는 전송 통계 및 QoS 정보를 모니터링하는데 사용된다. RTCP 프로토콜에서, 보고(report) 패킷이 시간 간격 동안 송신된 모든 RTP 패킷에 대한 전송과 수신 통계를 보고하기 위해 주기적으로 송신된다. 이런 유형의 프로토콜은 하나의 송신기로부터 다수의 수신기로 패킷 레벨에서 동기화를 보장할 수 있으나, 이는 다수의 디스플레이 디바이스에서 패킷 처리, 버퍼 제어, 오디오/비디오 디코딩 및 플레이어의 렌더링의 차이로 인해 시청자에게 최종적으로 제공된 것에는 재생 동기화를 여전히 보장할 수 없다. 시청자 관점에서 동기화에 대한 최종 주관적인 인상(impression)은 디스플레이 디바이스의 스크린에 디스플레이되는 미디어 프레임에 전적으로 좌우된다.
그리하여, 다수의 디스플레이 디바이스에 걸쳐 비-동기화되어 있다는 인상을 시청자에게 제공하지 않기 위하여 디스플레이 디바이스에 컨텐츠 프리젠테이션 레벨에서 동기화된 컨텐츠를 재생하는 방법이 요구된다.
본 발명의 일 측면에 따라, 프리젠테이션 레벨에서 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 동기화된 컨텐츠 재생을 제공하는 방법이 제공되며, 여기서 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 제공된다. 본 방법은 적어도 2개의 디스플레이 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하는 단계와; 2개 이상의 디스플레이 디바이스에서 현재 재생되는 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 시청자로 하여금 수신된 상태 보고 메시지에 기초하여 동기화되어 있지 않은 것이라는 느낌을 갖게 하는 것으로 결정되면, 동기화되지 않은 것이라는 시청자의 주관적 느낌을 제거하기 위하여 적어도 하나의 컨텐츠 흐름에 대해 조절을 수행하는 단계를 포함하되; 상기 상태 보고 메시지는 디스플레이 디바이스의 프리젠테이션 레벨에서 현재 재생되는 컨텐츠 흐름의 위치에 대해 정보를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 2개의 디바이스에 컨텐츠를 프리젠테이션하는 제어 방법이 제공되며, 여기서 제1컨텐츠는 제1디바이스에 제공되고, 제1컨텐츠와 동일하거나 상관된 제2컨텐츠는 제2디바이스에 제공된다. 본 방법은, 제1컨텐츠와 제2컨텐츠의 프리젠테이션이 프리젠테이션 레벨에서 동기화되어 있지 않은 것이라고 시청자의 주관적 느낌이 결정될 때, 제1디바이스와 제2디바이스에 각각 있는 제1컨텐츠와 제2컨텐츠 사이에 프리젠테이션 레벨에서의 시간 차이를 감소시키기 위하여 제1컨텐츠 및/또는 제2컨텐츠에 대한 조절을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 측면에 따라, 본 방법은 프리젠테이션 레벨에서 상기 동기화 문제를 해결하고, 동기화되지 않은 것이라는 시청자의 주관적 느낌을 제거하고, 그 결과 수용가능한 QoE를 시청자에게 제공하는 것이다.
본 발명의 여러 측면과 장점은 본 발명의 이하 상세한 설명에서 찾아볼 수 있을 것이다.
첨부 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 도시한다. 그러므로, 본 발명은 이들 실시예로만 제한된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 컨텐츠 분배를 위한 시스템을 도시한 개략도;
도 2는 본 실시예에 따라 게이트웨이 측면에서 미디어 컨텐츠를 분배하기 위한 방법을 도시한 도면;
도 3은 본 실시예에 따라 도 2의 단계(204)를 위한 상세 단계들의 일례를 도시한 흐름도;
도 4는 본 실시예에 따라 동기 QoE 및 지연 변동 맵핑 샘플을 도시한 도면.
본 발명의 일 실시예가 첨부 도면과 연계하여 이제 상세하게 기술된다. 이하 상세한 설명에서 알려진 기능과 구성의 일부 상세한 설명은 명료성과 간결성을 위하여 생략될 수 있다.
본 발명의 원리에 따라, 본 발명은 2개 이상의 디스플레이 디바이스에 다수의 미디어 컨텐츠를 재생하는 것이 시청자에게 동기화되어 있지 않은 것으로 느끼게 하는 문제를 해결하는 것을 의도하는 것이다. 본 발명자에 의해 수행된 연구 및 조사에 따르면, 동기화 및 비동기화에 대한 시청자의 주관적 느낌(subjective feeling)은 2개 이상의 디스플레이 디바이스에서 렌더링되는 다수의 미디어 컨텐츠와 미디어 컨텐츠의 시각적 리듬 사이의 지연 시간에 따라 변한다. 여기서, 미디어 컨텐츠의 시각적 리듬의 특정 예는 (빠른 속도의 리듬 컨텐츠인) 축구 경기/영화 프리뷰(prevue), (느린 속도의 리듬 컨텐츠인) 스튜디오에서 아나운서를 통한 뉴스 프로그램 등의 경우를 포함한다. 시각적 리듬에 관한 더 많은 상세는 하기 설명에서 찾아볼 수 있다.
그리하여, 본 발명의 원리는 2개 이상의 디스플레이 디바이스에 제공되는 비디오들(이들은 다른 유형의 멀티미디어일 수 있음) 사이에 프리젠테이션 레벨에서의 시간 지연을 최대 허용가능한 시간 지연 이하로 유지하는 것에 의해 문제를 해결한다. 1) 실제 시간 지연이 하나의 시각적 리듬의 비디오에 대해 최대 허용가능한 시간 지연을 초과할 때, 시청자는 통상 자기의 주관적 느낌에 기초하여 비디오들이 동기화되어 있지 않다고 느낀다, 그리하여 이들은 시청하기에 허용가능하지 않다; 2) 최대 허용가능한 시간 지연은 통계적 방법, 예를 들어 시청자 그룹으로부터 피드백/질문을 수집하는 방법에 의해 얻어질 수 있다; 및 3) 최대 허용가능한 시간 지연은 비디오의 시각적 리듬에 따라 변하는데, 예를 들어 빠르게 변하는 비디오(예를 들어, 축구 경기)에 대해 최대 허용가능한 시간 지연은 느리게 변하는 비디오(예를 들어, 뉴스 리포트)에 대한 것보다 더 작다는 것이 주목되어야 한다. 나아가, 최대 허용가능한 시간 지연은 후술하는 바와 같이 시각적 리듬과, 뷰 유형(view type), 관계 지수(relationship exponent)와 같은 다른 인자의 조합에 기초하여 더 분류될 수 있다. 실제 시간 지연은 현재 비디오 프레임 수/비디오에서 현재 시간 위치를 보고하기 위해 먼저 디스플레이 디바이스를 구성/요청한 후 디스플레이 디바이스로부터 보고 메시지에 기초하여 실제 시간 지연을 계산하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 실제 시간 지연이 시각적 리듬이나 이 시각적 리듬과 다른 인자의 조합에 대응하는 최대로 허용가능한 시간 지연을 초과하는 경우, 디스플레이 디바이스의 버퍼 사이즈와 디스플레이 디바이스에 대한 전송 데이터 율을 조절하는 것에 의해 최대로 허용가능한 시간 지연 아래로 실제 시간 지연을 만들도록 조절이 수행된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 프리젠테이션/디스플레이 레벨에서 실제 시간 지연을 감소시키기 위하여 특정 개수의 비디오 프레임을 스킵(skip)하는 것과 같은 다른 조절 수단도 또한 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 나아가, 게이트웨이에서 동기화된 컨텐츠 분배를 하기 위한 모든 제어 기능, 즉, 예를 들어, 보고 메시지를 처리하는 것, 실제 시간 지연을 계산하는 것, 게이트웨이에 전송 데이터 율을 조절하라고 지시하는 것, 및 디스플레이 디바이스에 버퍼 사이즈를 조절하게 지시하는 것이 게이트웨이로부터 네트워크에 연결된 독립적인 제어 디바이스로 또는 이 네트워크에 연결된 임의의 현존하는 디바이스로 전이될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 그리하여, 게이트웨이에서 전송 율과 디스플레이 디바이스에서 버퍼 사이즈 및/또는 렌더링 속도를 동적으로 조절하기 위하여 상기 적응 메커니즘을 사용하는 것에 의해, 미디어 동기화에서 수용가능한 경험상 품질(Quality of Experience: QoE)이 달성된다.
A. 평균 옵션 스코어( mean option scores: MOS), 시간 지연 및 시각적 리듬 사이의 관계를 나타내는 지연 룩업 테이블이 미리 준비된다. 주목해야 할 것은, 예를 들어, 뷰 유형과 관계식 지수 등과 같은 다른 인자들이 또한 이 관계식이 더 추가될 수 있다는 것이며, 이는 차후에 설명된다:
ITU-T에서 한정된 QoE는 최종 유저에 의해 주관적으로 인식되는 바와 같이 애플리케이션 서비스의 전체 수용가능성을 나타낸다. 우리가 아는 한, 상관하는 컨텐츠에 대하여는 2개의 스크린 위에 미디어 동기화를 하는데 관련이 있을 수 있는 QoE 평가 시스템이 없다. 이중 스크린이나 2개의 디스플레이 디바이스는 주관적인 논평에 대해 통계적 벤치마크 값을 얻기 위해 미디어 흐름이 두 스크린에 동시에 디스플레이하고 있을 때 많은 테스트 시청자를 테스트하는데 사용된다. MOS는 등급 스케일을 사용하여 품질을 등급짓는 참가자와 제어된 시청 경험을 주관적으로 사용하는 것에 의해 적절한 색인이다. 동기-QoE의 설명은 다수의 스크린에 디스플레이된 컨텐츠 중 동기화 판단이다. 이 예는 단지 2개의 스크린만을 사용하며, 하나는 10인치 사이즈를 가지는 테스터에 가깝고, 다른 하나는 30인치 사이즈를 가지는 원격 TV 스크린이다(이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이 통계적 방법이 2개를 초과하는 스트린의 상황에도 또한 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다). 컨텐츠 동기화는 심리적 스코어의 주요 문제이며, 시각적 효과의 다른 유형은 무시된다. 아래 스코어 정의표(표 1)는 각 레벨의 논평에 대한 평가 규칙을 보여준다.
스코어 정의표
스코어 값 설명
5 최우수 최우수 동기화
4 우수 약간 동기화, 짜증나지는 않음
3 양호 약간 비동기화, 그러나 수용가능함
2 불량 명백히 비동기화, 검출가능함
1 극히 불량 수용할 수 없음
테스트 시청자 그룹을 테스트하고 그 피드백을 수집한 후, 벤치마크 값 그룹이 결정될 수 있다. 아래는 하나의 뷰의 뷰 유형을 가지는 비디오에 대한 통계적 결과의 일례를 하기 표 2에 표시한다:
통계적 결과 표의 예
지연(㎳) 빠른 속도 보통 속도 느린 속도
100 4.46 4.34 4.56
200 3.94 4.32 4.12
300 3.56 4.37 4.14
500 2.98 3.68 3.36
700 2.60 3.29 3.20
이 표는 2개의 디스플레이 디바이스에 제공되는 하나의 뷰의 뷰 유형을 가지는 2개의 디바이스 간의 다른 차이에 대한 평균 스코어를 표시한다. 스코어 정의 표에 따라, 시청자는 비디오들 사이의 지연이 500㎳를 초과한다면 빠른 속도의 비디오에서는 동기화에서 벗어난 것으로 느낄 수 있다.
뷰 유형과 시각적 리듬에 대한 세트는 아래에 기술된다. 그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원리를 벗어남이 없이 구현을 위해 자기 자신의 뷰 유형 세트와 시각적 리듬 세트를 설계할 수 있을 것임이 주지되어야 할 것이다.
뷰 유형은 컨텐츠 생성 동안 카메라 위치를 나타낸다. 이 예에서, 뷰 유형은 하나의 뷰 유형, 이중 뷰 유형 및 다중 뷰 유형을 포함한다. 하나의 뷰 유형은 컨텐츠가 동일한 촬영 점(shooting point)에서 캡처되거나 동일한 컨텐츠가 디스플레이 디바이스에서 디스플레이하는데 사용된다는 것을 의미한다. 이중 뷰 유형은 2개의 카메라가 좌측과 우측 위치에, 상부와 하부 위치에 또는 상이한 각도의 다른 위치에 배치되는 것을 의미한다. 다중 뷰 유형은 다수의 카메라가 컨텐츠 캡처를 위해 설치되고 이들 카메라에서 각도나 렌즈 관계는 고정되어 있지 않다는 것을 의미한다.
시각적 리듬 세트는 이 예에서 빠른 속도, 보통 속도 및 느린 속도를 포함하며, 이는 간격을 두고 컨텐츠 출현 변동이나 변화의 주관적 느낌을 반영하는데 사용된다. 시각적 리듬을 결정하는 방법의 일례는 본 발명의 원리를 더 잘 이해하기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명을 제한하기 위해 사용되어서는 아니된다. 많은 파라미터들이 연속적인 비디오 프레임들 사이에 픽셀/매크로 블록 변동과 같은 비디오의 시각적 리듬을 나타내는데 사용될 수 있다. 이 예는 YUV 포맷의 비디오 시퀀스 중에서 움직임 벡터(MV) 변동을 사용한다. YUV 모델은 하나의 휘도(Y)와 2개의 색차(UV) 성분 면에서 컬러 공간을 한정한다. YUV 모델은 NTSC, PAL, 및 SECAM 복합 컬러 비디오 표준에 사용된다. 원시(raw) 비디오 파일이 네트워크 전송이나 저장을 하기 전에 인코딩되고 압축되므로, 패키지 캡슐화 포맷은 MPEG, AVI, RM 등일 수 있다. 프레임 율(1초에 얼마나 많은 프레임이 디스플레이될 수 있는지)과 프레임 사이즈(길이와 폭 내에 얼마나 많은 픽셀이 있는지)는 파일 헤더에 저장된다. 이하 계산에서, 1매크로 블록 = 16 픽셀*16 픽셀이며, 이에 따라 비디오의 프레임 사이즈가 352*288이라면, 각 프레임에는 396MB(매크로 블록)이 있게 된다.
//iFrameNum는 프레임 계정(account)이다, currMbNum은 MB 계정이다
Total_FrameNum = 프레임 율*비디오 지속시간;
Total_MbNum = 프레임 사이즈/하나의 매크로블록 내 픽셀의 수;
MvX = pMetaData -> frame_array[iFrameNum].mb_array[currMbNum}.MV[0][0];
MvX = pMetaData -> frame_array[iFrameNum].mb_array[currMbNum}.MV[0][1];
//MvX는 2D 비디오를 고려하여 X 축에서 Mv 값이다
//MvY는 2D 비디오를 고려하여 Y 축에서 Mv 값이다
mv_maq = sqrt(MvX*MvX + MvY*MvY);
Sum_Mv =
Figure pct00001
;
Mv_per_frame = Sum_Mv/Total_FrameNum;
Mv_per_Macroblock = Mv_per_frame/Total_MbNum
미디어 컨텐츠로부터 계산된 Mv_Macroblock에 따라, 미디어 컨텐츠의 시각적 리듬은 시각적 리듬과 Mv_per_Macroblock 사이의 대응 표에 기초하여 결정될 수 있다. 아래는 352*288의 프레임 사이즈를 가지는 YUV 포맷 비디오에 대한 대응 표이다.
시각적 리듬에 대한 대응 표
Mv_per_Macroblock 시각적 리듬
0～1 느린 속도
1～6 보통 속도
6+ 빠른 속도
그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다른 비디오 포맷 등을 사용하는 것과 같은 다른 구현예에 따라서는 Mv_per_Macroblock과 시각적 리듬 사이에 상이한 대응 관계가 얻어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
아래는 본 발명에 따라 컨텐츠 분배를 위한 방법의 설명에 사용될 수 있는 지연 룩업 테이블(완전히 도시되어 있지는 않음)의 일례를 도시한다. 여기서, 관계 지수라고 명명된 다른 하나의 인자가 추가된다. 관계 지수 세트는 타이트한 유형(tight type)과 느슨한 유형(loose type)을 포함한다. 타이트한 유형은 2개 이상의 디스플레이 디바이스에 디스플레이된 비디오가 동일한 비디오와 같은 동일한 대상과 타이트하게 통합되거나 동일한 화면/대상이 상이한 각도로부터 카메라에 의해 캡처된다는 것을 의미한다. 느슨한 유형은 나머지 상황을 나타낸다.
Figure pct00002
B. 프리젠테이션 레벨에서 동기화된 컨텐츠 분배 방법이 아래에 기술된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 분배 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다. 이 실시예는 홈(home) 환경에서 기술된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 이 실시예로 제한되는 것은 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 홈 환경에서 이 시스템은 홈 게이트웨이와, 단말(1) 내지 단말(N)로 명명된 2개 이상의 단말(즉, 디스플레이 디바이스)을 포함한다. 게이트웨이는 미디어 컨텐츠의 데이터 흐름을 단말로 분배하는데 사용되며, 가능한 한 많이 동기화되지 않은 것이라는 시청자의 느낌을 피하기 위하여 단말에 의해 송신된 상태 보고서에 기초하여 조절을 수행한다. 단말은 수신된 미디어 컨텐츠를 디스플레이하고 그 상태 보고를 게이트웨이로 송신하며 게이트웨이에 의해 송신되는 QoE 명령을 실행하는데 사용된다.
도 2는 본 실시예에 따라 2개의 단말을 구비하는 시스템에서 게이트웨이 측면에서 미디어 컨텐츠의 분배 방법을 도시하는 도면이다.
단계(201)에서, 게이트웨이는 2개의 단말로부터 상태 보고 메시지를 수신한다. 상태 보고 메시지는 자유로운 버퍼 길이, 컨텐츠 플레이 상태(플레이, 포즈, 정지 등), 패킷 수신 상태 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원리의 구현예에 기초하여 상태 보고 메시지에 포함된 하나 이상의 정보를 추가하거나 제거할 수 있다. 상태 보고 메시지의 데이터 구조의 일례는 아래에 주어진다. 전술된 바와 같이, 이 상태 보고 메시지는 단지 예시일 뿐, 다른 데이터 구조도 또한 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계될 수 있다.
상태 보고 메시지
항목 값 설명
{
메시지 이름 상태 보고 메시지 유형
소스 태블릿 소스 디바이스
목적지 게이트웨이 목적지 디바이스
세션 ID 이야기책
미디어 유형 MPEG4 비디오 미디어 흐름 유형
미디어 ID http://192.168.1.4/Hello.mp4 미디어 흐름 ID
위치 13551 ㎳로 비디오의 현재 위치
액션 플레이 플레이어의 재생 상태
}
여기서, 2개의 단말은 예를 들어 동일한 시간 시점으로부터 시작하여 매 10초마다 상태 보고 메시지를 송신하는 주기적인 방식으로 상태 보고 메시지를 동시에 송신할 수 있으며, 또는 게이트웨이에 의해 송신된 요청 메시지에 응답하여 상태 보고 메시지를 송신할 수 있다. 상태 보고 메시지의 위치 필드는 동일한 세션 ID 내에 미디어 컨텐츠에 대한 지연 변동을 계산하는데 사용된다. 단말은 단말에 현재 디스플레이되고 있는 재생 위치를 검출하고, 상태 보고 메시지의 위치 필드에서 검출된 위치를 채울 수 있다.
단계(202)에서, 게이트웨이는 수신된 상태 보고 메시지에 기초하여 지연 변동을 결정한다. 이 예에서와 같이, 상관된 비디오는 동일한 세션ID를 사용한다. 지연 변동이 2개의 상태 보고 메시지의 위치 필드 내 값들 사이의 차이이다.
단계(203)에서, 게이트웨이는 지연 변동이 미리 결정된 임계값을 초과하는지를 결정한다. 초과하지 않다면, 게이트웨이는 아무것도 하지 않으나, 초과한다면 단계(204)로 간다. 임계값 또는 소위 최대 허용가능한 시간 지연은 시각적 리듬에 또는 시각적 리듬과 다른 인자의 조합에 따라 변한다(상기 예에서와 같이, 이 조합은 시각적 리듬, 뷰 유형 및 관계 지수를 포함한다). 임계값은 지연 룩업 테이블에서 허용가능한 MOS(즉 >= 3)에 대응하는 지연 시간일 수 있으며, 이외에는 이것은 또한 지연 룩업 테이블에서 수용가능한 MOS에 대응하는 지연 시간에 비례할 수 있다. 게이트웨이는 지연 룩업 테이블에 질의하는 것에 의해 수신된 비디오에 대한 임계값을 자동으로 결정할 수 있다.
단계(204)에서, 게이트웨이는 단말의 프리젠테이션 레벨에서 동기화되지 않은 것이라는 시청자의 느낌을 제거하기 위하여 조절을 수행한다. 예를 들어, 이 조절은 게이트웨이에 의하여 단말로의 전송 데이터 율을 조절하고 명령을 단말에 송신하여 단말의 버퍼 사이즈 및/또는 렌더링 속도를 변화시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 비디오에 대한 전송 데이터 율의 조절은 게이트웨이의 버퍼를 제어하는 것에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로, 이 단계는 도 3에 의해 도시된 바와 같이 이 예에서 다음 단계들로 더 분할될 수 있다.
단계(301)에서, 게이트웨이는 미디어 컨텐츠의 시각적 리듬, 뷰 유형 및 관계 지수를 결정한다. 전술된 바와 같이, 게이트웨이에 의해 분배되는 미디어 컨텐츠는 동일한 스포츠 이벤트 또는 영화 및 그 광고를 위한 2개 이상의 뷰를 가지는 비디오일 수 있다. 미디어 컨텐츠가 비디오, 오디오, 플래시, 텍스트 등의 다른 유형의 조합을 포함할 수 있는 것을 주의해야 한다. 2개 이상의 뷰의 비디오인 경우에, 시각적 리듬은 어느 하나의 비디오에 기초하여 결정될 수 있다. 그리고 영화와 그 광고의 경우에, 시각적 리듬은 메인 컨텐츠, 즉 영화에 기초하여 결정된다. 뷰 유형과 관계 지수에 관한 정보는 미디어 컨텐츠 내에 추가될 수 있고 게이트웨이에 의해 얻어질 수 있으며 또는 게이트웨이는 이 정보에 대해 컨텐츠 서버에 질의한다.
단계(302)에서, 게이트웨이는 시각적 리듬, 뷰 유형 및 관계 지수를 가지는 지연 룩업 테이블에 질의하는 것에 의해 최우수 QoE를 위한 하부 경계와 수용가능한 QoE를 위한 상부 경계를 결정한다.
단계(303)에서, 게이트웨이는 전송 데이터 율을 조절하고 명령을 단말에 송신하는 것에 의해 단말의 버퍼 사이즈를 조절한다. 일반적으로, 우리는 지연 변동이 크지 않으면 단말의 버퍼 사이즈를 조절한다. 만약 지연 변동이 개발자에 의해 한정된 임계값보다 더 크다면, 개발자는 하나의 단말이 1.5x, 2x 등으로 고속 전진하게 하기 위해 플레이 속도 명령을 사용할 수 있다. 나아가, 개발자는 또한 하나의 단말에 명령하여 일부 비디오 프레임을 스킵하도록 할 수 있다. 명령을 위한 데이터 구조와 콘텐츠 동기화를 위한 알고리즘은 아래에 제공되며, 여기서 더 많은 상세를 볼 수 있다.
QoE 명령 메시지
항목 값 설명
{
메시지 이름 QoE 명령 메시지 유형
소스 게이트웨이 소스 디바이스
목적지 STB 목적지 디바이스
세션 ID 이야기책
미디어 유형 MPEG4 비디오 미디어 흐름 유형
미디어 ID http://192.168.1.4/Hello.mp4 미디어 흐름 ID
버퍼 +100 100kB 버퍼 길이를 추가
속도 1 현재 비디오의 플레이 속도
액션 플레이 플레이어의 재생 명령
}
단계(301 내지 303)는 본 실시예를 위한 하나의 가능한 예이며, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 상이한 필드를 가지는 표를 사용하여 이 단계들을 적절히 변경할 수 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 지연 룩업 테이블은 뷰 유형과 관계의 필드를 제거하고 이에 따라 게이트웨이는 단계(301)에서 뷰 유형과 관계 지수를 결정할 필요가 없다.
C. 알고리즘 설명
이중 스크린을 위한 QoE에 따라, 우리는 빠른/보통/느린 시각적 리듬을 가지는 컨텐츠에 대한 임계값으로 θf, θn, θs를 정의한다. 도 4는 동기-QoE 및 지연 변동 맵핑 샘플을 도시한다. βf, βn, βs가 수용가능한 QoE에 대한 상부 경계이고, αf, αn, αs가 최우수한 QoE에 대한 하부 경계라고 하자. θ는 β의 비례값이며, 우리는 θ=p*β, 0<p<1 이라고 한정한다. α와 θ 사이 간격에서, 경 가중된 율 제어(light-weighted rate control)가 느슨한 조절을 위해 행해지는 반면, θ와 β 사이 간격에서 중(heavy) 가중된 율 제어가 샤프한 조절을 위해 실시될 수 있는데, 그 이유는 지연 변동이 상부 경계에 가깝기 때문이다.
Figure pct00003
는 2개의 단말(i 및 j) 사이의 현재 지연 변동이다. ti > tj 라고 하면, i와 j에 대해 데이터 전송 율(ri, rj)와 i와 j에서 버퍼 조절(bi, bj)은 다음 식을 사용한다.
Figure pct00004
여기서 Treq는 "상태 요청" 질의 사이클에 대한 시간 간격이며, 그 주파수는 지연 변동(Δt) 값에 의해 또한 결정된다. 이것이 α보다 더 작다면, 주파수는 수 초마다 한번 할당될 수 있다; Δt가 α와 β 내에 위치한다면, 주파수는 초당 한번이며; Δt가 β보다 더 클 때에는 주파수는 플레이 상태에 대해 상환된 모니터를 위해 마이크로초 레벨에서 할당되어야 한다.
너무 많은 스크린은 사람의 관심을 분산시킬 수 있으므로, 우리는 상기 설명에서 2개의 스크린만을 고려하며, 적응 메커니즘은 다수의 스크린 응용으로 확장될 수 있다. 1번 질의한 후 모든 상태 보고를 캡처한 후에 분류 절차가 수행될 수 있고 이후 ti max 와 tj min을 결정하고 Δt = ti max - tj min을 결정할 수 있다. 의사 코드에서의 상세한 알고리즘은 다음과 같다:
시작
경계값 αf, αn, αs 및 βf, βn, βs를 초기화한다
임계값 θf, θn, θs를 결정한다
Treq를 설정한다
// 적응
모든 단말에 상태 보고 메시지를 송신한다;
요청 사이클에 의해 결정된 // 스케줄링의 각 라운드에 대해
단말로부터 상태 보고를 대기한다;
각 지연 값을 계산한다
지연 값을 분류하고, ti max, tj min을 결정한다
지연 변동 Δt = ti max - tj min을 계산한다
현재 시각적 리듬 vr = {빠른/보통/느린}을 분석한다;
만약 (Δt < αvr)이라면, 수 초 레벨로 Treq를 조절하고
만약 (αvr ≤Δt < βvr)이라면, 초 레벨로 Treq를 조절하고
그 외에는 마이크로초 레벨로 Treq를 조절한다
종료
상기 식에 기초하여 // ri, rj, bi, bj를 계산한다
ri, rj에 따라 게이트웨이에서 전송 율을 조절한다
bi, bj를 포함하는 QoE 명령을 단말에 송신한다;
모든 단말에 상태 보고 메시지를 송신한다;
종료
종료
때때로, 비디오 디바이스에서 비디오는 비디오 서버와 게이트웨이 사이에 네트워크 연결이 불량한 것으로 인해 동기화되지 않는다. 그러므로, 이 문제를 해결하기 위하여, 게이트웨이에서 버퍼는 더 많은 데이터를 버퍼링하기 위하여 증가될 수 있으며 그 결과 단말(들)에 송신할 데이터를 충분히 가질 수 있다.
상기 실시예는 비디오들 사이에 주어진 것이지만, 본 발명의 원리는 시청자가 동기화되지 않은 것이라는 느낌을 유발할 수 있는 다른 상황, 예를 들어 비디오와 오디오, 비디오와 자막 등에도 적용될 수 있다.
본 발명의 변형에 따라, 전술된 기능을 구비하는 라우터와 같은 다른 컨텐츠 분배 디바이스도 게이트웨이를 대신하여 사용될 수 있다.
다수의 구현예들이 기술되었다. 그럼에도 불구하고, 여러 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 다른 구현예의 요소들이 조합되거나 보충되거나 수정되거나 제거되어 다른 구현예를 생성할 수 있다. 추가적으로, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다른 구조와 공정이 개시된 것을 대신할 수 있고 그 결과 구현예들이 개시된 구현예와 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성하기 위하여 적어도 실질적으로 동일한 방식(들)으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이에 따라, 이들 및 다른 구현예들은 본 발명의 범위 내에 있는 것이다.

Claims (10)

  1. 프리젠테이션 레벨에서 적어도 2개의 디스플레이 디바이스로 동기화된 컨텐츠 재생을 제공하는 방법으로서, 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 상기 적어도 2개의 디스플레이스 디바이스에 제공되는, 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법에 있어서,
    상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하는 단계로서, 상기 상태 보고 메시지는 디스플레이 디바이스의 프리젠테이션 레벨에서 현재 재생되고 있는 컨텐츠 흐름의 위치에 관한 정보를 포함하는 것인, 수신하는 단계; 및
    상기 2개 이상의 디스플레이 디바이스에서 현재 재생되고 있는 상기 적어도 하나의 컨텐츠 흐름이 시청자로 하여금 수신된 상태 보고 메시지에 기초하여 동기화에서 벗어난 것이라는 느낌을 갖게 하는 것으로 결정되면, 동기화에서 벗어난 것이라는 시청자의 주관적인 느낌을 제거하기 위하여 상기 적어도 하나의 컨텐츠 흐름에 대하여 조절을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상태 보고 메시지는 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 의해 주기적으로 송신되는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상태 보고 메시지는 상태 보고 메시지를 송신하라고 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 지시하는 요청 메시지에 응답하여 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 의해 송신되는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정되는 단계는,
    상기 상태 보고 메시지에서 컨텐츠 흐름의 위치에 관한 정보에 기초하여 지연 변동을 결정하는 단계; 및
    상기 지연 변동이 미리 결정된 임계값을 초과하는 것으로 결정되면, 상기 2개 이상의 디스플레이 디바이스에서 현재 재생되고 있는 적어도 하나의 컨텐츠 흐름은 시청자에게 동기화에서 벗어난 것이라는 느낌을 갖게 하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에서 재생되는 적어도 하나의 컨텐츠 흐름 사이의 지연 값, 동기화에 관한 시청자의 느낌을 나타내는 만족 값, 및 컨텐츠 흐름 유형 사이의 관계를 적어도 나타내는 지연 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 컨텐츠 흐름에 대한 미리 결정된 임계값은 다음 단계, 즉,
    상기 컨텐츠 흐름에 기초하여 컨텐츠 흐름 유형을 결정하는 단계; 및
    시청자로 하여금 동기화된 것으로 느끼게 하는 만족 값에 대응하는 지연 값을 결정하는 단계에 의하여 결정되되, 상기 미리 결정된 임계값은 상기 결정된 지연 값에 비례하는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조절은 다음 조치들, 즉, 컨텐츠 흐름의 전송 데이터 율을 조절하는 것; 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 명령을 송신하는 것에 의해 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스들 중 적어도 하나의 버퍼 사이즈를 조절하는 것; 및 상기 적어도 2개의 디스플레이 디바이스에 명령을 송신하는 것에 의해 재생 속도를 조절하는 것 중 적어도 하나일 수 있는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨텐츠 흐름의 유형은 비디오, 오디오, 플래시 및 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화된 컨텐츠 재생의 제공방법.
  8. 제1컨텐츠가 제1디바이스에 제공되고, 상기 제1컨텐츠와 동일하거나 이와 상관된 제2컨텐츠가 제2디바이스에 제공되는 2개의 디바이스에 컨텐츠를 제공하기 위한 제어 방법으로서,
    상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠의 프리젠테이션이 프리젠테이션 레벨에서 동기화되어 있지 않은 것이라고 하는 시청자의 주관적 느낌이 결정될 때, 상기 제1디바이스와 상기 제2디바이스에 각각 있는 상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠 사이의 상기 프리젠테이션 레벨에서의 시간 차이를 감소시키기 위하여 상기 제1컨텐츠 및/또는 제2컨텐츠에 조절을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1디바이스와 상기 제2디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 상태 보고 메시지는 상기 제1디바이스와 상기 제2디바이스에 있는 상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠 사이의 상기 프리젠테이션 레벨에서의 시간 차이를 결정하는데 사용될 수 있는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 각 컨텐츠는 유형에 대응하고, 상이한 유형은 상이한 최대 허용가능한 시간 지연에 대응하며, 상기 방법은,
    상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠의 시간 차이가 상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠 중에서 메인 컨텐츠의 유형에 대응하는 최대로 허용가능한 시간 지연을 초과하는 것으로 결정되면, 상기 제1디바이스와 상기 제2디바이스에 있는 상기 제1컨텐츠와 상기 제2컨텐츠의 프리젠테이션이 동기화되지 않은 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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