KR20140140364A - Apparatus and method for providing contents - Google Patents

Apparatus and method for providing contents Download PDF

Info

Publication number
KR20140140364A
KR20140140364A KR20130061129A KR20130061129A KR20140140364A KR 20140140364 A KR20140140364 A KR 20140140364A KR 20130061129 A KR20130061129 A KR 20130061129A KR 20130061129 A KR20130061129 A KR 20130061129A KR 20140140364 A KR20140140364 A KR 20140140364A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
content
bit rate
encoding
client
available bit
Prior art date
Application number
KR20130061129A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101514128B1 (en
Inventor
이경승
박민아
Original Assignee
삼성에스디에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디에스 주식회사 filed Critical 삼성에스디에스 주식회사
Priority to KR1020130061129A priority Critical patent/KR101514128B1/en
Publication of KR20140140364A publication Critical patent/KR20140140364A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101514128B1 publication Critical patent/KR101514128B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/80Responding to QoS
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

A content providing apparatus and a method therefor are disclosed. The content providing apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: an end-to-end situation determining unit which calculates an available bitrate according to a network state of a client requesting content; a content determining unit which calculates encoding parameters for respective frames of the content within the available bitrate based on characteristic information of the content; and an encoding unit which encodes the content according to the calculated encoding parameters.

Description

콘텐츠 제공 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING CONTENTS}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING CONTENTS [0002]

본 발명의 실시예들은 네트워크상에서 콘텐츠를 스트리밍하기 위한 기술과 관련된다.
Embodiments of the present invention relate to techniques for streaming content over a network.

최근 들어, 네트워크를 통한 콘텐츠, 특히 영상 콘텐츠의 스트리밍이 보편화되면서 이와 관련된 기술 또한 다양한 관점에서 연구가 진행되고 있다. 초기의 콘텐츠 스트리밍의 경우 기 저장된 데이터를 네트워크 상황 등을 고려하지 않고 단순히 실시간으로 전송하는 수준이었으나, 모바일 생태계가 형성되고 보다 다양한 컨텐츠로 스트리밍 서비스 영역이 확장됨에 따라, 다양한 유저층과 단말단의 상황을 반영할 수 있는 스트리밍 서비스를 제공할 필요성이 증가하고 있다.In recent years, streaming of contents through networks, especially video contents, has become common, and related technologies are also being studied from various viewpoints. In the case of the initial content streaming, the previously stored data was simply transmitted in real time without regard to the network situation. However, since the mobile ecosystem is formed and the streaming service area is expanded with various contents, There is an increasing need to provide streaming services that can be reflected.

그러나 종래의 스트리밍 서비스의 경우 네트워크의 가용대역폭에 맞춰 특정 비트레이트로 미리 인코딩된 컨텐츠를 전송하거나, 또는 모든 컨텐츠에 동일한 인코딩 파라미터를 일률적으로 적용하고 이를 가용대역폭에 따라 나누어 전송하는 등 기 설정된 기준을 기계적으로 적용하는 데 그치고 있을 뿐으로, 다양한 컨텐츠와 단말 환경에 따른 최적의 스트리밍 콘텐츠를 제공하는 데에는 한계가 존재하였다.
However, in the conventional streaming service, the pre-encoded content is transmitted at a specific bit rate in accordance with the available bandwidth of the network, or the same encoding parameters are uniformly applied to all contents and divided according to the available bandwidth, However, there is a limitation in providing optimal streaming contents according to various contents and terminal environments.

본 발명의 실시예들은 콘텐츠의 종류, 네트워크 상태 및 단말 환경을 종합적으로 고려한 최적의 인코딩 파라미터를 도출하기 위한 것이다.
The embodiments of the present invention are intended to derive optimal encoding parameters considering the type of content, the network status, and the terminal environment in a comprehensive manner.

본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 장치는, 콘텐츠를 요청한 클라이언트의 네트워크 상태에 따른 가용 비트레이트(Bitrate)를 계산하는 단대단 상황 판단부, 상기 콘텐츠의 특징 정보에 기초하여, 상기 가용 비트레이트 내에서 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터(Encoding Parameter)를 계산하는 콘텐츠 판단부, 및 계산된 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩하는 인코딩부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a content providing apparatus including an end status determination unit for calculating an available bit rate according to a network status of a client requesting a content, A content determination unit for calculating a frame-by-frame encoding parameter of the content, and an encoding unit for encoding the content according to the calculated encoding parameter.

상기 단대단 상황 판단부는, 상기 네트워크 상태로부터 도출되는 상기 클라이언트의 가용대역폭에 따라 상기 가용 비트레이트를 계산할 수 있다.The end-to-end situation determination unit may calculate the available bit rate according to an available bandwidth of the client derived from the network state.

상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트가 연결된 네트워크의 종류에 따라 초기 비트레이트를 설정할 수 있다.The end-to-end situation determination unit may set an initial bit rate according to a type of a network to which the client is connected.

상기 단대단 상황 판단부는, 상기 장치 및 상기 클라이언트 간의 라운드트립 타임 및 상기 클라이언트의 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간에 따라 상기 가용 비트레이트를 보정할 수 있다.The end-to-end situation determination unit may correct the available bit rate according to a round trip time between the apparatus and the client and a buffer overflow / underflow prediction time of the client.

상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 언더플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 감소시킬 수 있다.Wherein the end-to-end situation determination unit compares the received buffer underflow prediction time with the size of the round trip time when the buffer underflow prediction time is received from the client, and if the buffer underflow prediction time exceeds the round trip time The available bit rate can be reduced by a predetermined ratio.

상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 오버플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 증가시킬 수 있다.Wherein the end-to-end situation determination unit compares the received buffer overflow prediction time with the size of the round trip time when the buffer overflow prediction time is received from the client, and if the buffer overflow prediction time exceeds the round trip time The available bit rate can be increased by a predetermined ratio.

상기 콘텐츠의 특징 정보는, 상기 콘텐츠의 화면복잡도, 종류, 카테고리, 또는 사용자 선호도 중 어느 하나일 수 있다.The feature information of the content may be any one of screen complexity, kind, category, or user preference of the content.

상기 콘텐츠 판단부는, 상기 콘텐츠의 현재 인코딩 대상 프레임의 직전 프레임의 화면복잡도를 이용하여 상기 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩 파라미터를 계산할 수 있다.The content determining unit may calculate an encoding parameter of the current encoding target frame using the screen complexity of the immediately preceding frame of the current encoding target frame of the content.

상기 인코딩 파라미터는, 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter) 및 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)를 포함할 수 있다.The encoding parameter may include a Quantization Parameter (QP) and a Frames Per Second (FPS).

상기 콘텐츠 판단부는, 복수 개의 인코딩 파라미터 테이블 중, 상기 직전 프레임의 화면복잡도에 대응되는 하나의 인코딩 파라미터 테이블을 선택하고, 상기 가용 비트레이트에 기초하여, 선택된 인코딩 파라미터 테이블에 기록된 인코딩 파라미터 중 하나의 인코딩 파라미터를 선택할 수 있다.Wherein the content determining unit selects one encoding parameter table corresponding to the screen complexity of the immediately preceding frame from among a plurality of encoding parameter tables and selects one of the encoding parameters recorded in the selected encoding parameter table based on the available bit rate Encoding parameters can be selected.

상기 콘텐츠 판단부는, 선택된 인코딩 파라미터에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트를 이용하여 상기 선택된 인코딩 파라미터 테이블을 업데이트할 수 있다.The content determination unit may update the selected encoding parameter table using the actual bit rate of the encoded frame according to the selected encoding parameter.

상기 콘텐츠 판단부는, 상기 현재 인코딩 대상 프레임 이전 N개(N은 1 이상의 자연수) 프레임 각각의 계산된 화면복잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 인코딩 대상 프레임의 양자화 파라미터 또는 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정할 수 있다.Wherein the content judging unit judges whether or not at least one of a quantization parameter of the current encoding target frame or the number of frames per second if the calculated screen complexity of each of the N (N is a natural number of 1 or more) frames before the current encoding target frame exceeds a preset threshold Can be corrected.

상기 콘텐츠 판단부는, 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 상기 초당 프레임수가 증가되도록 상기 양자화 파라미터 또는 상기 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정할 수 있다.The content determining unit may correct one or more of the quantization parameter or the number of frames per second so that the number of frames per second is increased within the available bit rate range.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 장치에서의 콘텐츠 제공 방법은, 단대단 상황 판단부에서 콘텐츠를 요청한 클라이언트의 네트워크 상태에 따른 가용 비트레이트(Bitrate)를 계산하는 단계, 콘텐츠 판단부에서 상기 콘텐츠의 특징 정보에 기초하여, 상기 가용 비트레이트 내에서 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터(Encoding Parameter)를 계산하는 단계, 및 인코딩부에서, 계산된 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the content providing method in the content providing apparatus according to an embodiment of the present invention may include the steps of: calculating an available bit rate according to a network status of a client requesting a content in the terminal status determination unit, Calculating a frame-by-frame encoding parameter of the content within the available bit rate based on feature information of the content, and encoding the content in accordance with the calculated encoding parameter in the encoding section do.

상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는, 상기 네트워크 상태로부터 도출되는 상기 클라이언트의 가용대역폭에 따라 상기 가용 비트레이트를 계산할 수 있다.The calculating the available bit rate may calculate the available bit rate according to an available bandwidth of the client derived from the network state.

상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는, 상기 클라이언트가 연결된 네트워크의 종류에 따라 초기 비트레이트를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The calculating of the available bit rate may further include setting an initial bit rate according to a type of a network to which the client is connected.

상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는, 상기 장치 및 상기 클라이언트 간의 라운드트립 타임 및 상기 클라이언트의 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간에 따라 상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The calculating of the available bit rate may further include correcting the available bit rate according to a round trip time between the apparatus and the client and a buffer overflow / underflow prediction time of the client.

상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 언더플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 감소시키도록 구성될 수 있다.Wherein the step of correcting the available bit rate comprises the steps of: comparing a buffer underflow predicted time received with a size of the round trip time when the buffer underflow predicted time is received from the client; And may reduce the available bit rate by a predetermined ratio when the round trip time is smaller than the round trip time.

상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 오버플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 증가시키도록 구성될 수 있다.Wherein the step of correcting the available bit rate comprises the steps of: comparing the buffer overflow prediction time received and the size of the round trip time when the buffer overflow prediction time is received from the client; And to increase the available bit rate by a predetermined ratio when the round trip time is smaller than the round trip time.

상기 콘텐츠의 특징 정보는, 상기 콘텐츠의 화면복잡도, 종류, 카테고리, 또는 사용자 선호도 중 어느 하나일 수 있다.The feature information of the content may be any one of screen complexity, kind, category, or user preference of the content.

상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는, 상기 콘텐츠의 현재 인코딩 대상 프레임의 직전 프레임의 화면복잡도를 이용하여 상기 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩 파라미터를 계산할 수 있다.The calculating of the encoding parameter may calculate an encoding parameter of the current encoding target frame using the screen complexity of the immediately preceding frame of the current encoding target frame of the content.

상기 인코딩 파라미터는, 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter) 및 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)를 포함할 수 있다.The encoding parameter may include a Quantization Parameter (QP) and a Frames Per Second (FPS).

상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는, 복수 개의 인코딩 파라미터 테이블 중, 상기 직전 프레임의 화면복잡도에 대응되는 하나의 인코딩 파라미터 테이블을 선택하는 단계, 및 상기 가용 비트레이트에 기초하여, 선택된 인코딩 파라미터 테이블에 기록된 인코딩 파라미터 중 하나의 인코딩 파라미터를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of calculating the encoding parameter comprises the steps of: selecting one of the plurality of encoding parameter tables corresponding to the screen complexity of the immediately preceding frame; and recording And selecting an encoding parameter of one of the encoded parameters.

상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는, 선택된 인코딩 파라미터에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트를 이용하여 상기 선택된 인코딩 파라미터 테이블을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of calculating the encoding parameter may further comprise updating the selected encoding parameter table using the actual bit rate of the encoded frame according to the selected encoding parameter.

상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는, 상기 현재 인코딩 대상 프레임 이전 N개(N은 1 이상의 자연수) 프레임 각각의 계산된 화면복잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 현재 인코딩 대상 프레임의 양자화 파라미터 또는 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Wherein when the calculated screen complexity of each of the N (N is a natural number of 1 or more) frames before the current encoding target frame exceeds a preset threshold value, the calculating of the encoding parameter includes: And correcting at least one of the quantization parameter of the target frame or the number of frames per second.

상기 보정하는 단계는, 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 상기 초당 프레임수가 증가되도록 상기 양자화 파라미터 또는 상기 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정할 수 있다.
The correcting step may correct at least one of the quantization parameter or the number of frames per second so that the number of frames per second is increased within the available bit rate range.

본 발명의 실시예들에 따를 경우, 콘텐츠 자체의 특성, 서버와 단말 사이의 네트워크 상태 및 단말의 처리 환경을 종합적으로 고려하여 최적의 인코딩 파라미터를 도출하고 그에 따라 콘텐츠의 인코딩을 수행함으로써 단말의 상황에 맞는 최적의 콘텐츠를 제공할 수 있는 장점이 있다.According to the embodiments of the present invention, optimal encoding parameters are derived taking into consideration the characteristics of the content itself, the network conditions between the server and the terminal, and the processing environment of the terminal, and by encoding the content, It is possible to provide an optimal content suitable for the user.

또한, 본 발명의 실시예들에 따를 경우 콘텐츠의 스트리밍 중 발생되는 환경 변화에 따라 적응적으로 인코딩 파라미터를 변경함으로써 상기 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.
According to the embodiments of the present invention, there is an advantage that the encoding parameter can be adaptively changed according to the environment change occurring during the streaming of the content, thereby actively coping with the environment change.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 서버(102)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트(104)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 서버(102)에서의 콘텐츠 인코딩 방법(400)을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 콘텐츠 인코딩 방법(400) 중 인코딩 파라미터 설정 과정(410)을 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 데이터베이스를 설명하기 위한 예시도이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of a content providing system 100 according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a content providing server 102 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a client 104 according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a content encoding method 400 in a content providing server 102 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an encoding parameter setting process 410 of the content encoding method 400 shown in FIG.
6 is an exemplary diagram illustrating an encoding database according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for effectively explaining the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 시스템(100)은 콘텐츠 제공 서버(102) 및 클라이언트(104)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a content providing system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, a content providing system 100 according to an embodiment of the present invention includes a content providing server 102 and a client 104. [

콘텐츠 제공 서버(102)는 클라이언트(104)로부터 콘텐츠 제공 요청을 수신하고, 상기 콘텐츠 제공 요청에 따라 콘텐츠를 실시간으로 인코딩하여 클라이언트(104)로 제공한다. 본 발명의 실시예들에서, 콘텐츠 제공 서버(102)는 콘텐츠를 요청한 클라이언트(104)의 네트워크 상태, 클라이언트(104)측 버퍼 상태 및 상기 콘텐츠의 특성 등에 따라 상기 콘텐츠의 인코딩을 위한 인코딩 파라미터를 동적으로 조절하도록 구성된다. 이때 상기 인코딩 파라미터의 조절은 상기 콘텐츠를 구성하는 매 프레임 단위, GOP(Group of Pictures) 단위 또는 기 설정된 프레임 간격 단위로 이루어질 수 있다.The content providing server 102 receives a content provision request from the client 104, encodes the content in real time according to the content provision request, and provides the content to the client 104. [ In embodiments of the present invention, the content providing server 102 may change the encoding parameters for encoding the content according to the network status of the client 104 requesting the content, the buffer status on the client 104 side, . At this time, the adjustment of the encoding parameters may be performed in every frame, GOP (Group of Pictures), or a predetermined frame interval unit constituting the content.

클라이언트(104)는 콘텐츠 제공 서버(102)로 콘텐츠 제공을 요청하고, 콘텐츠 제공 서버(102)로부터 스트리밍되는 콘텐츠를 디코딩하여 사용자에게 제공한다. 또한 클라이언트(104)는 콘텐츠 제공 서버(102) 측에서 인코딩 파라미터를 조절하기 위하여 필요한 정보를 콘텐츠 제공 서버(102)로 제공한다. 이때 제공되는 상기 정보는 예를 들어, 클라이언트(104)가 연결된 네트워크와 관련된 정보 및 클라이언트(104) 내부의 버퍼 상태와 관련된 정보 등을 포함할 수 있다.The client 104 requests the content providing server 102 to provide the content, decodes the content to be streamed from the content providing server 102, and provides the decoded content to the user. The client 104 also provides the content providing server 102 with information necessary for adjusting the encoding parameters on the content providing server 102 side. The information provided at this time may include, for example, information related to the network to which the client 104 is connected, and information related to the buffer status in the client 104, and the like.

한편, 콘텐츠 제공 서버(102) 및 클라이언트(104)는 네트워크(106)를 통하여 연결되어 서로 메시지를 송수신하도록 구성된다. 본 발명의 실시예들에서 네트워크(106)란 단말 사이의 패킷 데이터 송수신을 매개하기 위한 장치 또는 장치들의 집합을 의미하는 것으로서, LTE망, 3G망, GSM망 등의 이동통신망, 유무선 인터넷망 등 본 기술분야에서 일반적으로 사용되는 모든 종류의 통신망을 포함할 수 있다.
Meanwhile, the content providing server 102 and the client 104 are connected to each other via the network 106 to transmit and receive messages to each other. In the embodiments of the present invention, the network 106 refers to a device or a group of devices for mediating transmission and reception of packet data between terminals, and may be a mobile communication network such as an LTE network, a 3G network, a GSM network, And may include any type of communication network commonly used in the art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 서버(102)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 서버(102)는 메시지 송수신부(200), 네트워크 측정부(202), 단대단 상황 판단부(204), 콘텐츠 판단부(206) 및 인코딩부(208)를 포함한다.2 is a block diagram showing a detailed configuration of a content providing server 102 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the content providing server 102 according to an embodiment of the present invention includes a message transmission / reception unit 200, a network measurement unit 202, an end status determination unit 204, a content determination unit 206, And an encoding unit 208.

메시지 송수신부(200)는 네트워크(106)를 통하여 클라이언트(104)와 메시지를 송수신한다. 예를 들어, 메시지 송수신부(200)는 클라이언트(104)로부터 콘텐츠 제공 요청을 수신하고, 상기 콘텐츠 제공 요청에 따라 인코딩된 콘텐츠를 클라이언트(104)로 전송할 수 있다. 또한, 메시지 송수신부(200)는 클라이언트(104)의 네트워크 상태 또는 버퍼 상태와 관련된 정보를 수신하여 후술할 네트워크 측정부(202) 또는 단대단 상황 판단부(204) 등에 제공할 수 있다. 이를 위하여, 메시지 송수신부(200)는 네트워크(106) 상에서의 패킷 데이터 송수신을 위한 적절한 하드웨어 및 소프트웨어를 구비하도록 구성될 수 있다.The message transmission / reception unit 200 transmits / receives a message to / from the client 104 via the network 106. For example, the message transmission / reception unit 200 may receive a content provision request from the client 104, and may transmit the encoded content to the client 104 according to the content provision request. In addition, the message transmission / reception unit 200 may receive information related to the network status or the buffer status of the client 104 and may provide the network measurement unit 202 or the end status determination unit 204 to be described later. For this, the message transmission / reception unit 200 may be configured to include appropriate hardware and software for transmitting and receiving packet data on the network 106. [

네트워크 측정부(202)는 콘텐츠를 요청한 클라이언트(104)의 네트워크 상태를 측정하고 이로부터 클라이언트(104)의 가용대역폭을 계산한다. 이때 상기 네트워크 상태는 클라이언트(104)가 연결된 네트워크(104)의 지터(Jitter), 딜레이, 패킷유실률, RTT(Round Trip Time) 또는 클라이언트(104)의 버퍼 상태 등의 정보를 의미한다.The network measurement unit 202 measures the network status of the client 104 requesting the content and calculates the available bandwidth of the client 104 from it. The network status refers to information such as jitter, delay, packet loss rate, RTT (Round Trip Time) of the network 104 to which the client 104 is connected, or the buffer status of the client 104.

네트워크 측정부(202)는 클라이언트(104)와의 통신을 통하여 상기 네트워크 상태를 측정할 수 있다. 예를 들어, RTT의 경우 클라이언트(104)로 프로브 패킷을 송신하고 상기 프로브 패킷에 대한 응답 패킷의 시간차를 계산함으로써 측정될 수 있다. 다만 본 발명의 실시예들은 특정한 네트워크 상태 측정 방식에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 네트워크 상태의 측정을 위하여 본 기술분야에서 알려진 다양한 방법들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전술한 RTT의 경우에도 프로브 패킷을 이용한 액티브 방식 이외에, 기존에 전송되는 패킷들의 시간 정보를 이용한 패시브 방식 또한 이용 가능하다. RTT 이외의 다른 네트워크 상태 정보들도 본 기술분야에서 알려진 다양한 방법들을 적용하여 측정될 수 있다.The network measuring unit 202 can measure the network status through communication with the client 104. [ For example, in the case of the RTT, it can be measured by sending a probe packet to the client 104 and calculating the time difference of the response packet for the probe packet. However, the embodiments of the present invention are not limited to a specific network state measurement method, and various methods known in the art can be used for measuring network state as needed. For example, in the case of the RTT described above, a passive method using time information of previously transmitted packets can also be used in addition to the active method using a probe packet. Other network state information other than RTT can also be measured by applying various methods known in the art.

또한, 본 발명의 실시예에서 가용대역폭은 예를 들어, Available Bandwidth 또는 Achievable Throughput 등 클라이언트(104)가 연결된 네트워크(106)에서 이용 가능한 네트워크 용량을 의미하는 값으로 정의될 수 있다.In addition, the available bandwidth in the embodiment of the present invention may be defined as a value indicating a network capacity available in the network 106 to which the client 104 is connected, such as available bandwidth or Achievable Throughput.

다음으로, 단대단 상황 판단부(204)는 네트워크 측정부(202)에서 계산된 상기 네트워크 상태 및 가용대역폭을 이용하여 콘텐츠 인코딩을 위한 가용 비트레이트(Bitrate)를 계산한다. 단대단 상황 판단부(204)는, 네트워크 측정부(202)에서 측정한 상기 네트워크 상태로부터 도출되는 클라이언트(104)의 가용대역폭에 따라 상기 가용 비트레이트를 계산할 수 있다. 단대단 상황 판단부(204)는 계산된 가용대역폭의 특정 비율만큼의 비트레이트를 상기 가용 비트레이트로 할당할 수 있다. 예를 들어, 단대단 상황 판단부(204)에서 가용대역폭의 80%를 가용 비트레이트로 할당할 경우, 만약 현재 계산된 가용대역폭이 1Mbps라면 가용 비트레이트는 800Kbps가 된다.Next, the end-to-end situation determination unit 204 calculates an available bit rate for content encoding using the network state and the available bandwidth calculated by the network measurement unit 202. [ The end-to-end situation determination unit 204 can calculate the available bit rate according to the available bandwidth of the client 104 derived from the network state measured by the network measurement unit 202. [ The end-to-end situation determination unit 204 may allocate the bit rate as much as the specific bit rate of the calculated available bandwidth at the available bit rate. For example, in the case where 80% of the available bandwidth is allocated at the available bit rate by the end-to-end situation determination unit 204, if the currently calculated available bandwidth is 1 Mbps, the available bit rate becomes 800 Kbps.

한편, 네트워크 측정부(202)에서 액티브 방식으로 RTT를 측정하도록 구성될 경우에는, 클라이언트(104)로부터 프로브 패킷에 대한 응답을 수신하기 이전에는 RTT 및 이로부터 계산되는 가용대역폭을 계산하는 것이 불가능하다. 따라서 이 경우 단대단 상황 판단부(204)는 사전에 설정된 값으로 상기 가용 비트레이트의 초기값(초기 비트레이트)을 설정하도록 구성될 수 있다. 상기 초기 비트레이트는 클라이언트(104)가 연결된 네트워크의 종류(3G, WiFi, LTE 등)에 따라 사전에 설정될 수 있다. 예를 들어, 클라이언트(104)가 LTE 망을 통하여 콘텐츠를 요청할 경우, 단대단 상황 판단부(204)는 LTE 망에 대응되는 초기 비트레이트 설정값을 해당 클라이언트(104)의 가용 비트레이트로 설정할 수 있다.On the other hand, when the network measuring unit 202 is configured to measure the RTT in an active manner, it is impossible to calculate the RTT and the available bandwidth calculated therefrom before receiving the response to the probe packet from the client 104 . Therefore, in this case, the end-to-end situation determination unit 204 may be configured to set an initial value (initial bit rate) of the available bit rate to a preset value. The initial bit rate may be set in advance according to the type of network (3G, WiFi, LTE, etc.) to which the client 104 is connected. For example, when the client 104 requests content through the LTE network, the end-to-end situation determination unit 204 may set an initial bit rate setting value corresponding to the LTE network to an available bit rate of the corresponding client 104 have.

또한, 단대단 상황 판단부(204)는, 네트워크 측정부(202)에서 계산된 라운드트립 타임(RTT) 및 클라이언트(104)의 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간(TTE)에 따라 계산된 상기 가용 비트레이트를 보정할 수 있다. 이때 상기 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간(TTE)은 클라이언트(104)측 버퍼가 넘치거나(overflow), 또는 완전히 빌 때까지(underflow)의 소요시간을 예측한 것으로서, 클라이언트(104)측에서 계산되어 콘텐츠 제공 서버(102)로 전달되는 값을 의미한다. 상기 TTE의 구체적인 계산 방식에 대해서는 후술하기로 한다.In addition, the end-to-end situation determination unit 204 determines whether or not the availability (calculated) based on the round trip time (RTT) calculated by the network measurement unit 202 and the buffer overflow / underflow prediction time The bit rate can be corrected. At this time, the buffer overflow / underflow prediction time (TTE) predicts the time required for the client 104 buffer to overflow or completely underflow, And is transmitted to the content providing server 102. A specific calculation method of the TTE will be described later.

단대단 상황 판단부(204)는 클라이언트(104)로부터 TTE 값이 수신되는 경우 이를 RTT 값과 비교하여 상기 가용 비트레이트를 보정한다. 구체적으로, 단대단 상황 판단부(204)는, 클라이언트로(104)부터 버퍼 언더플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 감소시킬 수 있다. 이를 의사 코드(Pseudo Code)로 표현하면 다음과 같다.
When the TTE value is received from the client 104, the end-to-end situation determination unit 204 compares the TTE value with the RTT value and corrects the available bit rate. Specifically, when the buffer underflow prediction time is received from the client 104, the end-to-end situation determination unit 204 compares the received buffer underflow prediction time with the size of the round trip time, If the underflow prediction time is smaller than the round trip time, the available bit rate can be reduced by a predetermined ratio. The pseudo code is expressed as follows.

if (RTT > TTE)if (RTT> TTE)

Bitrate = a * Vo Bitrate = a * V o

elseelse

Bitrate = no Change
Bitrate = no Change

상기 의사 코드에서 Vo는 기 설정된 비트레이트를 의미한다. 또한 상기 의사 코드에서의 비트레이트 감소 비율인 a는 0보다 크고 1보다 작은 실수 중에서 네트워크의 특성 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.In the pseudo code, V o means a preset bit rate. Also, the bit rate reduction ratio a in the pseudo code can be appropriately set in consideration of characteristics of the network among real numbers greater than 0 and smaller than 1.

한편, 이와 반대로 클라이언트(104)로부터 버퍼 오버플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 단대단 상황 판단부(204)는 수신된 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 증가시킨다. 이를 의사 코드로 표현하면 다음과 같다. 하기의 의사 코드에서 비트레이트 증가 비율인 b는 1보다 큰 실수 중에서 네트워크의 특성 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.
On the other hand, when the buffer overflow prediction time is received from the client 104, the end state determination unit 204 compares the received buffer overflow prediction time with the size of the round trip time, If the flow prediction time is shorter than the round trip time, the available bit rate is increased by a predetermined ratio. This is expressed in pseudo code as follows. The bit rate increase rate b in the following pseudo code can be set appropriately in consideration of the characteristics of the network and the like among real numbers greater than one.

if (RTT > TTE)if (RTT> TTE)

Bitrate = b * Vo Bitrate = b * V o

elseelse

Bitrate = no Change
Bitrate = no Change

콘텐츠 판단부(206)는 클라이언트(104)로부터 요청된 콘텐츠의 특징 정보 및 단대단 상황 판단부(204)에서 계산된 상기 가용 비트레이트를 이용하여, 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터(Encoding Parameter)를 계산한다.The content deciding unit 206 decodes the contents of the content by frame within the available bit rate using the feature information of the content requested from the client 104 and the available bit rate calculated by the end stage status deciding unit 204 And calculates an encoding parameter (Encoding Parameter).

본 발명의 실시예들에서, 콘텐츠의 특징 정보란 콘텐츠를 구성하는 각 프레임들의 특성을 나타내는 정보로서, 예를 들어 각 프레임들의 화면복잡도(TEX; TExture compleXity)일 수 있다. 예를 들어, 프리젠테이션 영상과 같이 화면 자체가 비교적 단순하고 화면간의 변환이 적은 영상의 화면복잡도는 액션 영화 등에 비해 낮게 나타난다. 이에 따라, 프리젠테이션 등과 같이 화면복잡도가 낮은 영상의 경우 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)을 낮추는 대신 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter)를 좀 더 낮은 값으로 부여하여 영상을 구성하는 각 프레임의 화질을 높이는 데 가중치를 두고, 액션 영화 등의 경우 양자화 파라미터를 높이는 대신 초당 프레임수를 높게 설정함으로써 부드러운 영상을 제공할 수 있다. 즉, 콘텐츠 판단부(206)는 동일 데이터량(비트레이트)을 갖는 영상에서 영상의 화면복잡도에 따라 FPS 및 QP를 조절함으로써 콘텐츠를 소비하는 유저 입장에서 좀더 시청하고자 하는 영상의 특징에 최적화된 영상을 제공할 수 있다. In the embodiments of the present invention, the feature information of the content is information indicating the characteristics of each frame constituting the content, and may be, for example, a screen complexity (TEX; TExture compleXity) of each frame. For example, the presentation complexity of a video is relatively low compared to an action movie. Accordingly, in the case of an image having a low screen complexity such as a presentation, instead of lowering the frames per second (FPS), a quantization parameter (QP) is assigned to a lower value, In the case of an action movie or the like, it is possible to provide a smooth image by setting the number of frames per second to be high instead of increasing the quantization parameter. That is, the content deciding unit 206 adjusts the FPS and the QP according to the screen complexity of the video in the video having the same data amount (bit rate) Can be provided.

참고로, 영상의 인코딩 기술에서 양자화 파라미터는 다양한 형태로 정의될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 양자화 파라미터가 낮을수록 영상의 화질이 높아지는 것으로 정의하기로 한다. 또한, 이하의 설명에서 상기 콘텐츠의 특징 정보는 콘텐츠를 구성하는 각 프레임의 화면복잡도를 의미하는 것으로 기술하였으나, 이는 단지 예시적인 것으로서, 본 발명의 실시예에서 콘텐츠의 특징 정보는 화면복잡도 이외에 콘텐츠의 종류(영화, 다큐멘터리, 애니메이션 등), 카테고리, 또는 사용자 선호도 등 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 사용자 선호도를 콘텐츠의 특징 정보로 설정할 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 사용자의 선호도가 높은 영상의 화질이 더 높아지도록 인코딩 파라미터를 조절할 수 있다. 아울러, 영상의 화면복잡도(TEX)를 계산하는 구체적인 방법은 본 기술분야에서 다양한 방법들이 잘 알려져 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.For reference, the quantization parameter in the image encoding technique can be defined in various forms, but in the embodiment of the present invention, it is defined that the lower the quantization parameter, the higher the image quality of the image. In the following description, the feature information of the content refers to the screen complexity of each frame constituting the content. However, this is merely an example, and in the embodiment of the present invention, (Movie, documentary, animation, etc.), category, or user preference. For example, when the user preference is set as the feature information of the content, the content determination unit 206 may adjust the encoding parameter so that the image quality of the user with the highest preference is higher. In addition, various methods are well known in the art for calculating the screen complexity (TEX) of the image, and the detailed description thereof is beyond the scope of the present invention, and a description thereof will be omitted here.

전술한 바와 같이, 상기 인코딩 파라미터는 프레임의 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter) 및 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)를 포함하여 구성될 수 있다. 콘텐츠 판단부(206)의 구체적인 인코딩 파라미터 조절 방법에 대해서는 후술하기로 한다.As described above, the encoding parameter may be configured to include a quantization parameter (QP) and a frames per second (FPS) of a frame. A specific encoding parameter adjustment method of the content determination unit 206 will be described later.

인코딩부(208)는 콘텐츠 판단부(206)에서 계산된 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩한다. 인코딩부(208)에서 인코딩된 콘텐츠는 메시지 송수신부(200)를 통하여 클라이언트(104)로 전송된다.
The encoding unit 208 encodes the content according to the encoding parameter calculated by the content deciding unit 206. [ The encoded content in the encoding unit 208 is transmitted to the client 104 via the message transmission / reception unit 200.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트(104)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트(104)는 메시지 송수신부(300), RTT 계산부(302), 버퍼 상태 판단부(304) 및 디코딩부(306)를 포함한다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a client 104 according to an embodiment of the present invention. The client 104 according to an embodiment of the present invention includes a message transmission / reception unit 300, an RTT calculation unit 302, a buffer status determination unit 304, and a decoding unit 306.

메시지 송수신부(300)는 네트워크(106)를 통하여 콘텐츠 제공 서버(102)와 메시지를 송수신한다. 예를 들어, 메시지 송수신부(300)는 콘텐츠 제공 서버(102)로 콘텐츠 제공 요청을 송신하고, 콘텐츠 제공 서버(102)로부터 인코딩된 콘텐츠를 수신할 수 있다. 콘텐츠 제공 서버(102)와 마찬가지로, 메시지 송수신부(300)는 네트워크(106) 상에서의 패킷 데이터 송수신을 위한 적절한 하드웨어 및 소프트웨어를 구비하도록 구성될 수 있다.The message transmission / reception unit 300 transmits / receives a message to / from the content providing server 102 via the network 106. For example, the message transmitting / receiving unit 300 may transmit the content providing request to the content providing server 102 and receive the encoded content from the content providing server 102. As with the content providing server 102, the message transmitting / receiving unit 300 can be configured to include appropriate hardware and software for transmitting and receiving packet data on the network 106. [

RTT 계산부(302)는 콘텐츠 제공 서버(102)의 네트워크 측정부(202)와의 통신을 통하여 RTT를 계산하기 위한 모듈이다. 예를 들어, RTT 계산부(302)는 메시지 송수신부(300)를 통하여 네트워크 측정부(202)로부터 프로브 패킷이 수신되는 경우, 상기 프로브 패킷에 대한 응답 메시지를 생성하여 이를 네트워크 측정부(202)로 전송할 수 있다. 또한 실시예에 따라 시스템(100)이 프로브 패킷을 이용하지 않는 RTT 계산 방식을 이용하는 경우, RTT 계산부(302)는 콘텐츠 제공 서버(102)로 전송되는 패킷에 타임스탬프(Timestamp) 정보를 부가하여 콘텐츠 제공 서버(102)로 전송할 수도 있다. 네트워크상에서의 RTT 계산과 관련된 구체적인 사항은 본 발명이 속하는 기술분야에서는 잘 알려져 있는 것이므로 이에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.The RTT calculation unit 302 is a module for calculating the RTT through communication with the network measurement unit 202 of the content providing server 102. For example, when a probe packet is received from the network measurement unit 202 through the message transmission / reception unit 300, the RTT calculation unit 302 generates a response message for the probe packet and transmits the response message to the network measurement unit 202, Lt; / RTI > Also, when the system 100 uses the RTT calculation method that does not use the probe packet according to the embodiment, the RTT calculation unit 302 adds time stamp information to the packet transmitted to the content providing server 102 To the content providing server 102. The details related to the calculation of the RTT on the network are well known in the technical field of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

버퍼 상태 판단부(304)는 후술할 디코딩부(306)의 버퍼 상태를 파악하고 이와 관련된 메시지를 생성하여 콘텐츠 제공 서버(102)로 송신한다. 본 발명의 실시예에서, 디코딩부(306)는 콘텐츠 제공 서버(102)로부터 전송되는 데이터 스트림을 일단 버퍼에 저장하여 두었다가 이를 순차적으로 디코딩하게 된다. 이때 만약 디코딩부(306)의 디코딩 속도보다 수신되는 데이터 스트림의 양이 더 많을 경우에는 버퍼에 저장되는 데이터의 양이 점점 증가하여 버퍼의 허용 용량을 초과하는 버퍼 오버플로우(buffer overflow)가 발생하며, 반대로 디코딩 속도에 비해 수신되는 데이터 스트림의 양이 더 적은 경우에는 반대로 버퍼에 저장되는 데이터의 양이 점점 감소하여 버퍼가 완전히 비게 되는 버퍼 언더플로우(buffer underflow)가 발생하게 된다. 버퍼 상태 판단부(304)는 이와 같은 버퍼 오버플로우 또는 버퍼 언더플로우를 방지하기 위하여, 버퍼의 상태를 모니터링하다가 버퍼에 저장된 데이터가 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우 이를 콘텐츠 제공 서버(102)로 통지하여 줌으로써 콘텐츠 제공 서버(102)가 송신되는 콘텐츠(데이터 스트림)의 비트레이트를 적절히 조절할 수 있도록 한다.The buffer state determination unit 304 grasps the buffer state of the decoding unit 306 to be described later and generates a message related to the buffer state and transmits the message to the contents providing server 102. In the embodiment of the present invention, the decoding unit 306 temporarily stores the data stream transmitted from the content providing server 102 in a buffer, and sequentially decodes the data stream. At this time, if the amount of the received data stream is larger than the decoding speed of the decoding unit 306, the amount of data stored in the buffer gradually increases, causing a buffer overflow exceeding the allowable capacity of the buffer When the amount of data to be received is smaller than the decoding speed, the amount of data stored in the buffer gradually decreases to cause a buffer underflow in which the buffer becomes completely empty. In order to prevent the buffer overflow or the buffer underflow, the buffer status determiner 304 monitors the status of the buffer and notifies the content providing server 102 of the data stored in the buffer when the data is out of the preset normal range The content providing server 102 can appropriately adjust the bit rate of the content (data stream) to be transmitted.

구체적으로, 버퍼 상태 판단부(304)에서는 주기적으로 디코딩부(306)의 버퍼 상태를 측정하고, 측정된 상태에 따라 버퍼 언더플로우 또는 버퍼 오버플로우 예측 시간을 계산한 뒤 계산된 예측 시간을 메시지 송수신부(300)를 통하여 콘텐츠 제공 서버(102)로 송신한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Specifically, the buffer state determiner 304 periodically measures the buffer state of the decoding unit 306, calculates a buffer underflow or a buffer overflow prediction time according to the measured state, and transmits the calculated prediction time to a message transmission / To the contents providing server 102 via the Internet. This will be described in more detail as follows.

먼저, 버퍼 상태 판단부(304)는 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라 버퍼의 상태를 복수 개의 레벨로 구분한다. 예를 들어, 버퍼 상태 판단부(304)는 다음의 다섯 개의 레벨로 버퍼의 상태를 구분할 수 있다.
First, the buffer state determination unit 304 divides the buffer state into a plurality of levels according to the amount of data stored in the buffer. For example, the buffer status determiner 304 can distinguish the status of the buffer by the following five levels.

buffer none: 데이터량 0 ~ 20%buffer none: Data amount 0 to 20%

buffer shortfall: 데이터량 21 ~ 40%buffer shortfall: data amount 21 ~ 40%

buffer stability: 데이터량 41 ~ 60%buffer stability: data amount 41 ~ 60%

buffer exceed: 데이터량 61 ~ 80%buffer exceed: Data amount 61 ~ 80%

buffer overflow: 데이터량 81 ~ 100%
buffer overflow: data amount 81 to 100%

만약 버퍼의 상태가 buffer stability를 벗어나 buffer shortfall로 진입하는 경우, 버퍼 상태 판단부(304)는 버퍼 언더플로우 발생까지의 예측 시간을 계산하고, 계산된 예측 시간 포함하는 알람을 콘텐츠 제공 서버(102)로 전송한다. 이에 따라 콘텐츠 제공 서버(102)는 전술한 알고리즘을 통해 전송되는 데이터의 비트레이트를 증가시켜서 버퍼 언더플로우 발생을 예방하게 된다. 이때 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간은 버퍼 내의 시간당 데이터 감소율로부터 도출될 수 있다. 상기 알람은 버퍼의 데이터량이 buffer stability에 도달할 때까지 계속된다.If the state of the buffer goes beyond the buffer stability and enters the buffer shortfall, the buffer state determination unit 304 calculates the predicted time until the occurrence of the buffer underflow and sends an alarm including the calculated prediction time to the content providing server 102 Lt; / RTI > Accordingly, the content providing server 102 increases the bit rate of data transmitted through the above-described algorithm to prevent the occurrence of a buffer underflow. At this time, the buffer underflow prediction time can be derived from the data reduction rate per time in the buffer. The alarm continues until the amount of data in the buffer reaches buffer stability.

반대로, 버퍼의 상태가 buffer stability를 벗어나 buffer exceed로 진입하는 경우, 버퍼 상태 판단부(304)는 버퍼 오버플로우 발생까지의 예측 시간을 계산하고, 계산된 예측 시간 포함하는 알람을 콘텐츠 제공 서버(102)로 전송한다. 이에 따라 콘텐츠 제공 서버(102)는 전술한 알고리즘을 통해 전송되는 데이터의 비트레이트를 감소시켜서 버퍼 오버플로우 발생을 예방하게 된다. 상기 알람은 버퍼의 데이터량이 buffer stability에 도달할 때까지 계속된다.On the contrary, when the buffer state goes beyond the buffer stability and enters the buffer exceed state, the buffer state determination unit 304 calculates the predicted time until the occurrence of the buffer overflow and sends an alarm including the calculated predicted time to the content providing server 102 ). Accordingly, the content providing server 102 reduces the bit rate of data transmitted through the above-described algorithm, thereby preventing a buffer overflow from occurring. The alarm continues until the amount of data in the buffer reaches buffer stability.

한편, 버퍼의 상태가 buffer stability를 유지하는 경우, 버퍼 상태 판단부(304)는 비트레이트 조절을 수행하지 않는다. On the other hand, when the state of the buffer maintains the buffer stability, the buffer state determiner 304 does not perform the bit rate adjustment.

디코딩부(306)는 메시지 송수신부(300)로부터 수신되는 데이터를 버퍼에 저장하고, 이를 순차적으로 디코딩하여 사용자에게 출력한다. 디코딩부(306)의 상세 구성에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려져 있는 바, 이하에서는 그 상세한 설명을 생략한다.
The decoding unit 306 stores data received from the message transmission / reception unit 300 in a buffer, sequentially decodes the data, and outputs the decoded data to a user. The detailed configuration of the decoding unit 306 is well known in the technical field of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 제공 서버(102)에서의 콘텐츠 인코딩 방법(400)을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a content encoding method 400 in a content providing server 102 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 메시지 송수신부(200)를 통하여 클라이언트(104)로부터 콘텐츠 제공 요청이 수신되면(402), 단대단 상황 판단부(204)는 요청된 콘텐츠의 인코딩을 위한 초기 비트레이트를 설정한다(404). 전술한 바와 같이, 상기 초기 비트레이트는 클라이언트(104)가 접속한 네트워크의 종류에 따라 설정될 수 있다.First, when a content provision request is received from the client 104 through the message transmission / reception unit 200 (402), the end-to-end situation determination unit 204 sets an initial bit rate for encoding the requested content (404) . As described above, the initial bit rate may be set according to the type of the network to which the client 104 is connected.

다음으로, 네트워크 측정부(202)는 클라이언트(104)의 네트워크 상태 및 가용대역폭을 계산하고(406), 단대단 상황 판단부(204)는 상기 가용대역폭을 이용하여 가용 비트레이트를 계산한다(408). 이후, 콘텐츠 판단부(206)는 요청된 콘텐츠의 특징 정보 및 상기 가용 비트레이트를 이용하여 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터를 설정하고(410), 인코딩부(208)는 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩하여 클라이언트(104)로 제공한다(412). 상기 과정은 콘텐츠의 인코딩이 완료될 때까지 지정된 프레임 간격, GOP 단위 또는 임의의 프레임 단위로 반복 수행된다(414). 즉, 본 발명의 실시예들에 따를 경우 네트워크 상태, 콘텐츠의 특성 및 클라이언트측 버퍼 상태 등을 고려하여 지정된 프레임 단위로, 또는 GOP 단위 등으로 지속적으로 인코딩 인자들을 보정하여 줌으로써 상황에 맞는 최적의 콘텐츠 인코딩을 수행할 수 있는 장점이 있다.
Next, the network measuring unit 202 calculates the network status and the available bandwidth of the client 104 (406), and the end-to-end situation determination unit 204 calculates the available bit rate using the available bandwidth (408 ). Then, the content deciding unit 206 sets (410) an encoding parameter for each frame of the content using the feature information of the requested content and the available bit rate, and the encoding unit 208 encodes the content And provides it to the client 104 (412). The process is repeatedly performed at a designated frame interval, a GOP unit, or an arbitrary frame unit until the encoding of the content is completed (414). That is, according to the embodiments of the present invention, the encoding factors are continuously corrected in units of a designated frame or a GOP unit in consideration of the network status, the characteristics of the content, and the buffer status on the client side, There is an advantage that encoding can be performed.

도 5는 도 4에 도시된 콘텐츠 인코딩 방법(400) 중 인코딩 파라미터 설정 과정(410)을 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 본 발명의 실시예에서, 콘텐츠 판단부(206)에서의 최적 인코딩 파라미터 설정 알고리즘은 계산된 비트레이트 범위 내에서 인코딩 대상 프레임의 특성을 고려하여 최적의 인코딩 파라미터를 설정하도록 구성된다. 이때 조절하고자 하는 인코딩 파라미터는 전술한 바와 같이 QP(Quantization Parameters)와 FPS(Frame Per Sec)를 포함한다. QP가 증가하게 되면 비디오의 퀄리티는 감소하게 되고, 이와 반대로 FPS가 증가하게 되면 화면의 부드러움이 증가하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 인코딩 파라미터 설정 알고리즘에서는, 현재 화면의 복잡도가 바로 직전의 화면복잡도와 크게 차이가 나지 않는다는 가정을 전제로 한다. 또한, 콘텐츠 판단부(206)에서의 인코딩 설정값을 즉시 현재의 비디오 인코딩 결과에 실시간으로 적용된다는 전제도 포함한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an encoding parameter setting process 410 of the content encoding method 400 shown in FIG. In the embodiment of the present invention, the optimum encoding parameter setting algorithm in the content determining unit 206 is configured to set an optimal encoding parameter in consideration of the characteristics of a frame to be encoded within the calculated bit rate range. The encoding parameters to be controlled include QP (Quantization Parameters) and FPS (Frame Per Sec) as described above. As the QP increases, the quality of the video decreases. On the other hand, as the FPS increases, the softness of the screen increases. In the encoding parameter setting algorithm according to the embodiment of the present invention, it is assumed that the complexity of the current screen does not greatly differ from that of the immediately preceding screen. It also includes a premise that the encoding setting value in the content determination unit 206 is immediately applied to the current video encoding result in real time.

먼저, 단대단 상황 판단부(204)로부터 계산된 가용 비트레이트 정보가 수신되는 경우(502), 콘텐츠 판단부(206)는 해당 콘텐츠에 대응되는 인코딩 데이터베이스(DB)가 존재하는지의 여부를 판단하고(504), 존재하지 않는 경우 새로 데이터베이스를 생성한다(506).First, when the available bit rate information calculated from the end-to-end situation determination unit 204 is received (502), the content determination unit 206 determines whether or not an encoding database (DB) corresponding to the content exists (504). If not, a new database is created (506).

상기 인코딩 데이터베이스의 일 실시예를 도 6에 나타내었다. 도 6에 도시된 바와 같이, 인코딩 데이터베이스는 영상의 각 프레임의 화면복잡도(TEX)에 따라 복수 개의 단계로 구분된다. 도시된 실시예에서는 영상의 화면복잡도를 0 ~ 5,000 / 5,001 ~ 10,000 / 10,001 ~ 100,000 / 100,000 ~ 200,000 / 200,000 이상의 5개의 단계로 구분하였으나, 이는 예시적인 것으로서 단계의 개수 및 각 단계들의 범위는 달라질 수 있다.One embodiment of the encoding database is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the encoding database is divided into a plurality of stages according to a screen complexity (TEX) of each frame of an image. In the illustrated embodiment, the screen complexity of an image is divided into five steps of 0 to 5,000 / 5,001 to 10,000 / 10,001 to 100,000 / 100,000 to 200,000 / 200,000, but the number of steps and ranges of the steps may be different have.

또한, 도시된 바와 같이 상기 인코딩 데이터베이스는 각 단계 별 인코딩 파라미터 테이블을 포함한다. 상기 인코딩 파라미터 테이블의 가로축에는 양자화 파라미터(QP)가, 세로축에는 초당 프레임수(FPS)가 위치하며, 테이블 내의 각 셀에는 해당하는 QP 및 FPS에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트가 저장된다. 일 실시예에서, 상기 테이블을 구성하는 QP의 값은 총 11단계 (1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50)(최대값 51), FPS는 6 단계 (6, 10, 15, 18, 24 and 30)로 구분될 수 있으나 이는 단지 예시적인 것으로서 상기 각 단계들은 필요에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 또한 도시된 실시예에서는 화면의 복잡도에 따라서 인코딩 데이터베이스를 구분하였으나, 전술한 바와 같이 콘텐츠의 종류, 카테고리 정보, 유저의 선호도 등 다양한 기준에 따라 인코딩 데이터베이스를 구분하는 것 또한 가능하다. 이와 같이 구성된 인코딩 데이터베이스의 설정값은 이후 동일 해상도(Resolution)의 영상 인코딩 시 적용될 수 있다. 또한 콘텐츠 판단부(206)에서 새로 인코딩 데이터베이스를 생성할 경우, 생성되는 각 각의 인코딩 파라미터 테이블의 각 셀 값은 비어 있거나 또는 기 설정된 디폴트 값이 기록될 수 있다.Also, as shown in the figure, the encoding database includes an encoding parameter table for each step. The quantization parameter (QP) is located on the horizontal axis of the encoding parameter table, and the frame rate (FPS) is located on the vertical axis. The actual bit rate of the frame encoded according to the QP and FPS is stored in each cell in the table. In one embodiment, the values of the QPs constituting the table are 11 (1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50) (6, 10, 15, 18, 24 and 30), but these are merely illustrative and each of the above steps may be appropriately set as necessary. Also, in the illustrated embodiment, the encoding database is classified according to the complexity of the screen. However, it is also possible to classify the encoding database according to various criteria such as the type of content, category information, and user's preference as described above. The setting value of the encoding database configured in this way can be applied to a video encoding of the same resolution thereafter. Also, when the content deciding unit 206 generates a new encoding database, each cell value of each generated encoding parameter table may be empty or a preset default value may be recorded.

전술한 과정을 거쳐 데이터베이스를 새로 생성하거나 또는 해당 데이터베이스의 존재를 확인한 경우, 다음으로 콘텐츠 판단부(206)는 상기 인코딩 데이터베이스를 검색하여 클라이언트(104)로부터 요청된 콘텐츠의 현재 인코딩 대상 프레임의 최적 인코딩 파라미터를 탐색한다(508, 510, 512). 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 현재 인코딩 대상 프레임의 화면복잡도는 직전 프레임의 화면복잡도와 유사한 것으로 가정한다. 따라서 콘텐츠 판단부(206)는 현재 인코딩 대상 프레임의 직전 프레임의 화면복잡도를 이용하여 상기 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩 파라미터를 계산하게 된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 실시예에서, 직전 프레임의 화면복잡도(TEX)가 8000이고 가용 비트레이트가 700Kbps인 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 화면복잡도 범위가 5,000 ~ 10,000에 해당하는 인코딩 파라미터 테이블을 참조하여 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 최적의 QP 및 FPS 값을 탐색한다. 도시된 실시예의 경우 테이블에 저장된 값 중 700Kbps를 넘지 않는 가장 큰 값은 695Kbps이고 해당 비트레이트에 대응되는 QP / FPS 쌍은 35 / 24이므로, 콘텐츠 판단부(206)는 도출된 QP / FPS 쌍을 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩을 파라미터로 설정하게 된다(512).Next, the content deciding unit 206 searches the encoding database to determine whether the current encoding target frame of the content requested by the client 104 is an optimal encoding The parameters are searched (508, 510, 512). As described above, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the screen complexity of the current frame to be encoded is similar to the screen complexity of the immediately preceding frame. Accordingly, the content determining unit 206 calculates the encoding parameter of the current encoding target frame using the screen complexity of the immediately preceding frame of the current encoding target frame. For example, in the embodiment shown in FIG. 6, if the screen complexity (TEX) of the immediately preceding frame is 8000 and the available bit rate is 700 Kbps, the content determination unit 206 determines that the screen complexity range is 5,000 to 10,000 The optimal QP and FPS values are searched within the available bit rate by referring to the parameter table. In the illustrated embodiment, the largest value of the values stored in the table does not exceed 700 Kbps is 695 Kbps and the QP / FPS pair corresponding to the bit rate is 35/24. Therefore, the content determination unit 206 determines the derived QP / The encoding of the current encoding target frame is set as a parameter (512).

콘텐츠 판단부(206)는 기 설정된 가용 비트레이트를 초과하지 않는 범위 내에서 가용 비트레이트를 기준으로 인코딩 파라미터의 탐색 범위를 설정하고 설정된 범위내에서 인코딩 파라미터 테이블을 탐색하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 가용 비트레이트가 700Kbps인 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 600~700Kbps 범위 내에서 인코딩 파라미터 테이블을 탐색할 수 있다. 이 경우 만약 해당 범위 내의 데이터가 테이블 내에 존재하지 않는 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 테이블 내의 다른 값들을 참조하여 근사값을 계산하거나, 또는 기 설정된 기준값을 적용하여 인코딩 파라미터를 생성할 수 있다(510).The content determination unit 206 may be configured to set the search range of the encoding parameter based on the available bit rate within a range not exceeding a predetermined available bit rate and to search the encoding parameter table within the set range. For example, when the available bit rate is 700 Kbps, the content determination unit 206 can search the encoding parameter table within the range of 600 to 700 Kbps. In this case, if the data in the corresponding range does not exist in the table, the content deciding unit 206 may calculate an approximate value by referring to other values in the table or generate an encoding parameter by applying a predetermined reference value (510 ).

상기와 같은 과정을 거쳐 인코딩 파라미터 테이블로부터 인코딩 파라미터가 선택되거나 또는 새로 인코딩 파라미터가 생성된 경우, 다음으로 콘텐츠 판단부(206)는 도출된 인코딩 파라미터에 보정이 필요한지의 여부를 판단한다(514). 예를 들어, 현재 인코딩 대상 프레임의 이전에 화면복잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 프레임이 N개(N은 1 이상의 자연수) 이상 연속되는 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 가용 비트레이트 범위 내에서 현재 인코딩 대상 프레임의 양자화 파라미터 또는 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정할 수 있다.If an encoding parameter is selected from the encoding parameter table or a new encoding parameter is generated through the above process, then the content deciding unit 206 determines whether correction is required for the derived encoding parameter (514). For example, when the number N of frames (N is a natural number equal to or greater than 1) consecutive frames having a screen complexity exceeding a predetermined threshold is consecutively present, the content deciding section 206 decides the current One or more of the quantization parameters of the encoding target frame or the number of frames per second may be corrected.

예를 들어, 과격한 액션 장면 등과 같이 화면복잡도가 매우 큰 프레임들이 연속되는 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 가용 비트레이트의 범위 내에서 초당 프레임수가 증가되도록 상기 양자화 파라미터 또는 상기 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정함으로써 영상의 끊김을 최소화하고 영상이 좀 더 부드러워지도록 할 수 있다(514, 516). 예를 들어, 콘텐츠 판단부(206)는 급작스러운 화면 변경에 의해 화면복잡도가 임계치 이상인 프레임들이 기 설정된 개수 이상 연속되는 경우 QP와 FPS를 각각 1씩 증가시키도록 구성될 수 있다. 이러한 인코딩 파라미터의 동적 변화는 화면복잡도가 임계치를 더 이상 초과하지 않을 때 까지 수행된다. 즉, 화면복잡도가 임계치 이하인 화면이 등장할 경우, 콘텐츠 판단부(206)는 인코딩 파라미터를 보정하지 않고 인코딩 파라미터 테이블에서 도출된 인코딩 파라미터를 그대로 적용한다.For example, when a frame having a very large screen complexity such as a violent action scene is continuous, the content decider 206 may determine that the frame rate is one or more of the quantization parameter or the number of frames per second (514, 516). In this way, the image can be smoothed more smoothly. For example, the content deciding unit 206 may increase QP and FPS by 1 when frames with a screen complexity equal to or higher than a predetermined number are consecutive by a sudden change of screen. The dynamic change of these encoding parameters is performed until the screen complexity no longer exceeds the threshold. That is, when a screen having a screen complexity less than or equal to a threshold appears, the content determination unit 206 applies the encoding parameters derived from the encoding parameter table without correcting the encoding parameters.

상기와 같은 과정을 거쳐 최종적으로 인코딩 파라미터가 결정되면, 콘텐츠 판단부(206)는 결정된 인코딩 파라미터를 인코딩부(208)에 제공한다(518). 아울러, 콘텐츠 판단부(206)는 인코딩부(208)의 인코딩 파라미터에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트를 이용하여 상기 선택된 인코딩 파라미터 테이블을 업데이트한다(520). 전술한 실시예에서, QP/FPS를 각각 35, 24로 적용하여 인코딩을 수행할 경우 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트가 694Kbps라고 가정하자. 이 경우 콘텐츠 판단부(206)는 상기 실제 비트레이트 값을 이용하여 인코딩 파라미터 테이블의 해당 셀 값(695Kbps)을 업데이트한다. 예를 들어, 콘텐츠 판단부(206)는 인코딩 파라미터 테이블에 기 저장된 값을 새로 저장된 값으로 대체하거나, 또는 두 값의 평균값을 계산하여 이를 해당 셀의 값으로 업데이트할 수 있다.
When the encoding parameters are finally determined through the above process, the content deciding unit 206 provides the determined encoding parameters to the encoding unit 208 (518). In addition, the content determination unit 206 updates the selected encoding parameter table using the actual bit rate of the encoded frame according to the encoding parameter of the encoding unit 208 (520). In the above-described embodiment, when the encoding is performed by applying QP / FPS to 35 and 24, respectively, it is assumed that the actual bit rate of the encoded frame is 694 Kbps. In this case, the content determination unit 206 updates the corresponding cell value (695 Kbps) of the encoding parameter table using the actual bit rate value. For example, the content deciding unit 206 may replace the previously stored value in the encoding parameter table with the newly stored value, or may calculate the average value of the two values and update the value with the value of the corresponding cell.

한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플로피 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.On the other hand, an embodiment of the present invention may include a computer-readable recording medium including a program for performing the methods described herein on a computer. The computer-readable recording medium may include a program command, a local data file, a local data structure, or the like, alone or in combination. The media may be those specially designed and constructed for the present invention or may be known and available to those of ordinary skill in the computer software arts. Examples of computer readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floppy disks, and magnetic media such as ROMs, And hardware devices specifically configured to store and execute program instructions. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

100: 콘텐츠 제공 시스템
102: 콘텐츠 제공 서버
104: 클라이언트
106: 네트워크
200: 메시지 송수신부
202: 네트워크 측정부
204: 단대단 상황 판단부
206: 콘텐츠 판단부
208: 인코딩부
300: 메시지 송수신부
302: RTT 계산부
304: 버퍼 상태 판단부
306: 디코딩부
100: Content providing system
102: Content providing server
104: Client
106: Network
200: message transmission /
202: Network measurement unit
204:
206:
208:
300: a message transmission /
302: RTT calculation unit
304: Buffer status determination unit
306:

Claims (26)

콘텐츠를 요청한 클라이언트의 네트워크 상태에 따른 가용 비트레이트(Bitrate)를 계산하는 단대단 상황 판단부;
상기 콘텐츠의 특징 정보에 기초하여, 상기 가용 비트레이트 내에서 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터(Encoding Parameter)를 계산하는 콘텐츠 판단부; 및
계산된 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩하는 인코딩부를 포함하는 콘텐츠 제공 장치.
An end-to-end situation determination unit for calculating an available bit rate according to a network status of a client requesting a content;
A content determination unit for calculating a frame-by-frame encoding parameter of the content within the available bit rate based on the feature information of the content; And
And an encoding unit for encoding the content according to the calculated encoding parameter.
청구항 1에 있어서,
상기 단대단 상황 판단부는, 상기 네트워크 상태로부터 도출되는 상기 클라이언트의 가용대역폭에 따라 상기 가용 비트레이트를 계산하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the end-to-end situation determination unit calculates the available bit rate according to an available bandwidth of the client derived from the network state.
청구항 2에 있어서,
상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트가 연결된 네트워크의 종류에 따라 초기 비트레이트를 설정하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 2,
Wherein the end-to-end situation determination unit sets an initial bit rate according to a type of a network to which the client is connected.
청구항 2에 있어서,
상기 단대단 상황 판단부는, 상기 장치 및 상기 클라이언트 간의 라운드트립 타임 및 상기 클라이언트의 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간에 따라 상기 가용 비트레이트를 보정하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 2,
Wherein the end-to-end situation determination unit corrects the available bit rate according to a round trip time between the apparatus and the client and a buffer overflow / underflow prediction time of the client.
청구항 4에 있어서,
상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 언더플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 감소시키는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 4,
Wherein the end-to-end situation determination unit compares the received buffer underflow prediction time with the size of the round trip time when the buffer underflow prediction time is received from the client, and if the buffer underflow prediction time exceeds the round trip time The available bit rate is decreased by a predetermined ratio.
청구항 4에 있어서,
상기 단대단 상황 판단부는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 오버플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 증가시키는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 4,
Wherein the end-to-end situation determination unit compares the received buffer overflow prediction time with the size of the round trip time when the buffer overflow prediction time is received from the client, and if the buffer overflow prediction time exceeds the round trip time The available bit rate is increased by a predetermined ratio.
청구항 1에 있어서,
상기 콘텐츠의 특징 정보는, 상기 콘텐츠의 화면복잡도, 종류, 카테고리, 또는 사용자 선호도 중 어느 하나인, 콘텐츠 제공 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the feature information of the content is any of a screen complexity, a type, a category, or a user preference of the content.
청구항 7에 있어서,
상기 콘텐츠 판단부는, 상기 콘텐츠의 현재 인코딩 대상 프레임의 직전 프레임의 화면복잡도를 이용하여 상기 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩 파라미터를 계산하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 7,
Wherein the content determination unit calculates the encoding parameter of the current encoding target frame using the screen complexity of the immediately preceding frame of the current encoding target frame of the content.
청구항 8에 있어서,
상기 인코딩 파라미터는, 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter) 및 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)를 포함하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 8,
Wherein the encoding parameter comprises a quantization parameter (QP) and a frames per second (FPS).
청구항 9에 있어서,
상기 콘텐츠 판단부는, 복수 개의 인코딩 파라미터 테이블 중, 상기 직전 프레임의 화면복잡도에 대응되는 하나의 인코딩 파라미터 테이블을 선택하고,
상기 가용 비트레이트에 기초하여, 선택된 인코딩 파라미터 테이블에 기록된 인코딩 파라미터 중 하나의 인코딩 파라미터를 선택하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 9,
Wherein the content determining unit selects one encoding parameter table corresponding to screen complexity of the immediately preceding frame from a plurality of encoding parameter tables,
And selects one of the encoding parameters recorded in the selected encoding parameter table based on the available bit rate.
청구항 10에 있어서,
상기 콘텐츠 판단부는, 선택된 인코딩 파라미터에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트를 이용하여 상기 선택된 인코딩 파라미터 테이블을 업데이트하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 10,
Wherein the content determination unit updates the selected encoding parameter table using the actual bit rate of the encoded frame according to the selected encoding parameter.
청구항 9에 있어서,
상기 콘텐츠 판단부는, 상기 현재 인코딩 대상 프레임 이전 N개(N은 1 이상의 자연수) 프레임 각각의 계산된 화면복잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 인코딩 대상 프레임의 양자화 파라미터 또는 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 9,
Wherein the content judging unit judges whether or not at least one of a quantization parameter of the current encoding target frame or the number of frames per second if the calculated screen complexity of each of the N (N is a natural number of 1 or more) frames before the current encoding target frame exceeds a preset threshold Is corrected.
청구항 12에 있어서,
상기 콘텐츠 판단부는, 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 상기 초당 프레임수가 증가되도록 상기 양자화 파라미터 또는 상기 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정하는, 콘텐츠 제공 장치.
The method of claim 12,
Wherein the content determination unit corrects at least one of the quantization parameter or the number of frames per second such that the number of frames per second is increased within the available bit rate range.
콘텐츠 제공 장치에서의 콘텐츠 제공 방법으로서,
단대단 상황 판단부에서, 콘텐츠를 요청한 클라이언트의 네트워크 상태에 따른 가용 비트레이트(Bitrate)를 계산하는 단계;
콘텐츠 판단부에서, 상기 콘텐츠의 특징 정보에 기초하여, 상기 가용 비트레이트 내에서 상기 콘텐츠의 프레임 별 인코딩 파라미터(Encoding Parameter)를 계산하는 단계; 및
인코딩부에서, 계산된 상기 인코딩 파라미터에 따라 상기 콘텐츠를 인코딩하는 단계를 포함하는 콘텐츠 제공 방법.
A content providing method in a content providing apparatus,
Calculating an available bit rate according to a network status of a client requesting a content, in an end-to-end situation determination unit;
Calculating a frame-by-frame encoding parameter of the content within the available bit rate, based on the feature information of the content; And
And in the encoding unit, encoding the content according to the calculated encoding parameter.
청구항 14에 있어서,
상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는,
상기 네트워크 상태로부터 도출되는 상기 클라이언트의 가용대역폭에 따라 상기 가용 비트레이트를 계산하는, 콘텐츠 제공 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein calculating the available bit rate comprises:
And calculates the available bit rate according to an available bandwidth of the client derived from the network state.
청구항 15에 있어서,
상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는,
상기 클라이언트가 연결된 네트워크의 종류에 따라 초기 비트레이트를 설정하는 단계를 더 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein calculating the available bit rate comprises:
Further comprising setting an initial bit rate according to a type of a network to which the client is connected.
청구항 15에 있어서,
상기 가용 비트레이트를 계산하는 단계는, 상기 장치 및 상기 클라이언트 간의 라운드트립 타임 및 상기 클라이언트의 버퍼 오버플로우/언더플로우 예측 시간에 따라 상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계를 더 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein calculating the available bit rate further comprises correcting the available bit rate according to a round trip time between the device and the client and a buffer overflow / underflow prediction time of the client.
청구항 17에 있어서,
상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 언더플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 언더플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 감소시키도록 구성되는, 콘텐츠 제공 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the step of correcting the available bit rate comprises the steps of: comparing a buffer underflow predicted time received with a size of the round trip time when the buffer underflow predicted time is received from the client; And to decrease the available bit rate by a predetermined ratio when the round trip time is smaller than the round trip time.
청구항 17에 있어서,
상기 가용 비트레이트를 보정하는 단계는, 상기 클라이언트로부터 버퍼 오버플로우 예측 시간이 수신되는 경우, 수신된 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간과 상기 라운드트립 타임의 크기를 비교하고, 상기 버퍼 오버플로우 예측 시간이 상기 라운드트립 타임보다 작은 경우 상기 가용 비트레이트를 기 설정된 비율만큼 증가시키도록 구성되는, 콘텐츠 제공 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the step of correcting the available bit rate comprises the steps of: comparing the buffer overflow prediction time received and the size of the round trip time when the buffer overflow prediction time is received from the client; And if the round trip time is smaller than the round trip time, increase the available bit rate by a predetermined ratio.
청구항 14에 있어서,
상기 콘텐츠의 특징 정보는, 상기 콘텐츠의 화면복잡도, 종류, 카테고리, 또는 사용자 선호도 중 어느 하나인, 콘텐츠 제공 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the feature information of the content is one of a screen complexity, a kind, a category, and a user preference of the content.
청구항 20에 있어서,
상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는, 상기 콘텐츠의 현재 인코딩 대상 프레임의 직전 프레임의 화면복잡도를 이용하여 상기 현재 인코딩 대상 프레임의 인코딩 파라미터를 계산하는, 콘텐츠 제공 방법.
The method of claim 20,
Wherein the step of calculating the encoding parameter calculates the encoding parameter of the current encoding target frame using the screen complexity of the immediately preceding frame of the current encoding target frame of the content.
청구항 21에 있어서,
상기 인코딩 파라미터는, 양자화 파라미터(QP; Quantization Parameter) 및 초당 프레임수(FPS; Frames Per Second)를 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
23. The method of claim 21,
Wherein the encoding parameter comprises a quantization parameter (QP) and a frames per second (FPS).
청구항 22에 있어서,
상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는,
복수 개의 인코딩 파라미터 테이블 중, 상기 직전 프레임의 화면복잡도에 대응되는 하나의 인코딩 파라미터 테이블을 선택하는 단계; 및
상기 가용 비트레이트에 기초하여, 선택된 인코딩 파라미터 테이블에 기록된 인코딩 파라미터 중 하나의 인코딩 파라미터를 선택하는 단계를 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
23. The method of claim 22,
Wherein the step of calculating the encoding parameter comprises:
Selecting one encoding parameter table corresponding to a screen complexity of the immediately preceding frame from among a plurality of encoding parameter tables; And
And selecting one of the encoding parameters recorded in the selected encoding parameter table based on the available bit rate.
청구항 23에 있어서,
상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는,
선택된 인코딩 파라미터에 따라 인코딩된 프레임의 실제 비트레이트를 이용하여 상기 선택된 인코딩 파라미터 테이블을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
24. The method of claim 23,
Wherein the step of calculating the encoding parameter comprises:
Further comprising updating the selected encoding parameter table using the actual bit rate of the encoded frame according to the selected encoding parameter.
청구항 22에 있어서,
상기 인코딩 파라미터를 계산하는 단계는,
상기 현재 인코딩 대상 프레임 이전 N개(N은 1 이상의 자연수) 프레임 각각의 계산된 화면복잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 현재 인코딩 대상 프레임의 양자화 파라미터 또는 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정하는 단계를 더 포함하는, 콘텐츠 제공 방법.
23. The method of claim 22,
Wherein the step of calculating the encoding parameter comprises:
Wherein when the calculated screen complexity of each of the N frames before the current encoding target frame (N is a natural number of 1 or more) exceeds a preset threshold value, the quantization parameter of the current encoding target frame or the number of frames per second ≪ / RTI > further comprising the step of calibrating at least one of:
청구항 25에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 가용 비트레이트 범위 내에서 상기 초당 프레임수가 증가되도록 상기 양자화 파라미터 또는 상기 초당 프레임수 중 하나 이상을 보정하는, 콘텐츠 제공 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein the correcting step corrects at least one of the quantization parameter or the number of frames per second so that the number of frames per second is increased within the available bit rate range.
KR1020130061129A 2013-05-29 2013-05-29 Apparatus and method for providing contents KR101514128B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130061129A KR101514128B1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Apparatus and method for providing contents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130061129A KR101514128B1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Apparatus and method for providing contents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140140364A true KR20140140364A (en) 2014-12-09
KR101514128B1 KR101514128B1 (en) 2015-04-21

Family

ID=52458257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130061129A KR101514128B1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Apparatus and method for providing contents

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101514128B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019245181A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 네이버 주식회사 Method and system for adaptive data transmission
WO2023085559A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-19 삼성전자 주식회사 Image transmission device and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100924309B1 (en) * 2009-06-04 2009-11-02 전자부품연구원 Quality adaptive streaming method using temporal scalability and system thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019245181A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 네이버 주식회사 Method and system for adaptive data transmission
US12003797B2 (en) 2018-06-20 2024-06-04 Naver Corporation Method and system for adaptive data transmission
WO2023085559A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-19 삼성전자 주식회사 Image transmission device and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101514128B1 (en) 2015-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11032343B2 (en) Methods and devices for efficient adaptive bitrate streaming
US9398488B2 (en) Video service buffer management in a mobile rate control enabled network
US20150163273A1 (en) Media bit rate estimation based on segment playback duration and segment data length
US20150026309A1 (en) Systems and methods for adaptive streaming control
US20130304934A1 (en) Methods and systems for controlling quality of a media session
US8230105B2 (en) Adaptive bitrate management for streaming media over packet networks
US20140181266A1 (en) System, streaming media optimizer and methods for use therewith
EP2290894A1 (en) A method, apparatus and system for adjusting multimedia encoding rate
US11206431B2 (en) Systems and methods for selecting an initial streaming bitrate
CN108292970B (en) Adaptive bit rate adjustment method and device distributed through Internet live broadcast
CN109729437B (en) Streaming media self-adaptive transmission method, terminal and system
KR101982290B1 (en) Streaming system and method based on contents characteristic for improving perceived quality of adaptive streaming service
WO2005002156A1 (en) Method and apparatus for dynamic bandwidth adaptation
CN108401128B (en) Congestion control method in video call
CN110602548B (en) Method and system for high-quality wireless transmission of ultra-high-definition video
EP3103220A1 (en) System and method for dynamic effective rate estimation for real-time video traffic
BRPI0822489B1 (en) METHOD FOR ADAPTING A CURRENT TARGET RATE FROM A VIDEO SIGNAL TRANSMITTED FROM A VIDEO PROVIDER TO A VIDEO RECEIVER, DEVICE FOR CALCULATING A NEW TARGET RATE FROM A VIDEO SIGNAL TRANSMITTED FROM A VIDEO PROVIDER, AND THEREFORE COMPUTER
KR101863965B1 (en) Apparatus and method for providing adaptive multimedia service
US10116715B2 (en) Adapting encoded bandwidth
CN104394484A (en) Wireless live streaming media transmission method
CN105262699A (en) Network adaptive coding adjustment method and device
US10277653B2 (en) Failure detection manager
JP2017069849A (en) Video control device, video distribution system and video control method
US8904024B2 (en) System and method for low delay fast update for video streaming
KR101514128B1 (en) Apparatus and method for providing contents

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 5