KR20150001913A - 이종망 연계된 방송 스트림 전송 시스템에서 전송 스트림간 비트율을 보정하는 방법 및 장치 - Google Patents

이종망 연계된 방송 스트림 전송 시스템에서 전송 스트림간 비트율을 보정하는 방법 및 장치 Download PDF

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허남호
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Abstract

이종망 연계된 방송 스트림 전송 시스템에서 전송 스트림간 비트율을 보정하는 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명은 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 제1 스트림을 수신함, 통신망을 통해 상황에 따라 가변비트율로 전송되는 제2 스트림을 수신함 및 상기 제1 스트림을 기초로 상기 제2 스트림의 비트율을 조절함을 포함한다.

Description

이종망 연계된 방송 스트림 전송 시스템에서 전송 스트림간 비트율을 보정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATING BITRATE BETWEEN STREAMS IN BROADCAST STREAM TRANSMITTING SYSTEM ASSOCIATED WITH HETEROGENEOUS NETWORK}
본 발명은 이종 망에서의 연계된 컨텐츠 스트림에 관한 것이며, 보다 자세하게는 연계된 컨텐츠 스트림간의 스트림 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 방송 서비스에 대해서, 3D 방송 서비스, SVC 기법을 이용한 고화질 서비스와 같이 방송 스트림에 추가로 연계된 스트림을 동시에 전송함으로써 차별화된 서비스가 가능하다. 지상파 방송망, 케이블망, IPTV 전용망과 같이 종래의 방송망에서 동일 전송 프레임 내에 기존 스트림과 연계 스트림이 다중화하여 전송을 함으로써 서비스를 제공한다.
최근, 방송망과 통신망이 연계된 서비스 개발이 활발해 지고 있으며, 방송망을 이용한 서비스에 3D 방송 또는 고화질 방송 서비스를 추가로 제공하기 위하여, 연계된 스트림을 통신망을 통해 전송하려는 시도가 증가하고 있다.
이종 망을 통해서 연계된 스트림을 전송함에 따라 스트림을 동기화하는 것이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 방송망과 통신망을 동시에 이용하여 전송 스트림을 수신하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제는 방송망과 통신망을 통해서 전송되는 각 스트림의 비트율을 보정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 수신장치는 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 제1 스트림을 수신하는 방송망수신부, 통신망을 통해 상황에 따라 가변비트율로 전송되는 제2 스트림을 수신하는 통신망수신부 및 상기 제1 스트림을 기초로 상기 제2 스트림의 비트율을 조절하는 비트율조절부를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 수신장치는 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 제1 스트림을 처리하는 방송망 신호 처리부, 통신망을 통해 가변비트율로 전송되는 제2 스트림을 처리하는 통신망 신호 처리부 및 상기 제1 스트림 또는 상기 제2 스트림의 비트율을 조절하는 비트율 조절부를 포함한다.
상기 방송망 신호 처리부는 상기 제1 스트림을 방송망을 통해 수신하는 방송 수신부, 상기 제1 스트림의 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간 값을 분석하는 제1 스트림 분석부, 상기 제1 스트림을 버퍼링하는 방송 스트림 버퍼부 및 상기 제1 스트림을 디코딩하는 제1 디코더부를 포함할 수 있다.
상기 통신망 신호 처리부는 상기 제2 스트림을 통신망을 통해 수신하는 통신 수신부, 상기 제2 스트림의 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간 값을 분석하는 제2 스트림 분석부, 상기 제2 스트림을 버퍼링하는 통신망 스트림 버퍼부, 상기 제2 스트림을 디코딩하는 제2 디코더부를 포함할 수 있다.
상기 비트율 조절부는 상기 제1 스트림의 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간및 상기 제2 스트림의 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간을 비교하는 비교부, 및 상기 비교부에서 분석된 상기 제1 스트림과 상기 제2 스트림 사이의 스트림 기준 클럭 이격값 또는 기준 시간 이격값을 기초로 스트림을 정렬하는 스트림 정렬부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 스트림간 비트율을 조절하는 방법은 방송망을 통해서는 제1 영상에 대한 스트림을 수신하고, 통신망을 통해서는 제2 영상에 대한 스트림을 수신하는 단계, 상기 제1 영상에 대한 스트림 및 상기 제2 영상에 대한 스트림을 정렬하는 단계를 포함한다.
고정비트율로 전송이 되는 상기 제1 영상에 대한 스트림을 기초로, 상기 제2 영상에 대한 스트림을 정렬할 수 있다.
본 발명에 따르면, 방송망 및 통신망을 통해 전송되는 연계된 컨텐츠 스트림에 대해서 서로 다른 전송 비트율을 보상함으로써 장시간 서비스 제공 시에도 안정적인 서비스를 제공할 수 있으며, 사용자 만족도를 높일 수 있다.
도 1은 이종망 연계 서비스에서의 스트림을 송수신 하는 것의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 수신장치의 구성의 일 예를 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 수신장치의 구성의 다른 예를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 방법의 일 예를 나타내는 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
방송망 및 통신망 연계 서비스는 방송망으로 전송 스트림을 전송할 뿐만 아니라 통신망으로도 전송 스트림을 전송하는 연계 서비스를 말한다. 이하에서 '이종망 연계 서비스'라 한다.
도 1은 이종망 연계 서비스에서의 스트림을 송수신 하는 것의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 방송망(115)을 통하여 전송되는 스트림(예, 좌영상(105))은 고정 비트율에 따라 전송되지만(125), 통신망(120)을 통한 스트림(예, 우영상(110))은 가변 비트율로 전송이 된다(130).
독립적인 서비스를 제공하는 경우 단말은 버퍼링(buffering)을 통해 서비스를 제공할 수 있다. 하지만, 이종망 연계 서비스를 제공하는 경우, 방송망과 통신망의 스트림간 전송 비트율이 차이나며, 이로 인해 스트림간의 전송율이 차이난다. 장시간 서비스 제공 시 서비스 품질이 불안정하다.
따라서, 고정비트율(Constant Bit Rate : CBT)이 보장되는 방송망과 상황에 따라서 가변 비트율(Variable Bit Rate : VBR)로 전송되는 통신망에서의 스트림 간의 동기화가 요구된다.
도 2는 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 수신장치의 구성의 일 예를 나타내는 도이다.
도 2를 참조하면, 수신장치(200)는 방송망수신부(205, 예, T-DMB 수신부), 통신망수신부(210), 비트율조절부(215) 및 디코더부(220)를 포함한다. 디코더부(220)는 '연계서비스용 디코더부'라고도 한다.
방송망수신부(205)는 CBR이 보장이 되는 방송망을 통해 전송 스트림을 수신한다.
통신망수신부(210)는 통신망 상황에 따라 VBR로 전송 스트림을 수신하며, 일 예로, 통신망수신부(210)에 포함되는 수신플랫폼에서 스트림을 수신한다.
비트율조절부(215)는 방송망에서의 전송 스트림을 기준으로 통신망에서 도착하는 전송 스트림의 비트율을 조절한다. 또는, 비트율조절부(215)는 통신망에서의 전송 스트림을 기준으로 방송망에서 도착하는 전송 스트림의 비트율을 조절한다.
비트율 조절부(215)의 전송 프로토콜은 통신망을 통해 전송되는 스트림의 전송 프로토콜으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 통신망을 통한 전송의 경우, 비트율 조절부(215)는 MPEG2-TS 패킷을 RTP/RTSP 프로토콜로 수신하거나, HTTP 라이브 스트리밍(HTTP live streaming)방식으로 수신할 수 도 있다.
디코더부(220)는 방송망수신부(205)에서 수신한 스트림과 비트율조절부(215)에서 비트율을 조절한 통신망의 전송 스트림을 연계 서비스를 위하여 디코딩한다.
도 3은 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 수신장치의 구성의 다른 예를 나타내는 도이다. 상기 도 2의 수신장치와 비교하여 하나의 디코더에서 두개의 스트림을 입력받아 처리하는 점이 다르다.
도 3을 참조하면, 수신장치(300)는 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 스트림을 처리하는 방송망 신호 처리부(310), 통신망을 통해 가변비트율로 전송되는 스트림을 처리하는 통신망 신호 처리부(320) 또는 스트림의 비트율을 조절하는 비트율 조절부(330)를 포함한다.
방송망 신호 처리부(310)는 방송망을 통해 스트림을 수신하는 방송 수신부(312), 스트림에서 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭(또는 기준 시간)을 분석하는 제1 스트림 분석부(314), 비트율 조절을 위한 방송 스트림 버퍼부(316) 및 방송망 스트림을 디코딩하는 제1 디코더부(318)를 포함한다. 제1 디코더부(318)는 제1 A/V 디코더부라고도 한다. 일 예로, 방송 스트림 버퍼수(316)는 비트율 조절을 위하여 버퍼링을 수행한다.
통신망 신호 처리부(320)는 통신망을 통해 스트림을 수신하는 통신 수신부(322), 스트림에서 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭 혹은 기준 시간을 분석하는 제2 스트림 분석부(324), 비트율 조절을 위한 통신망 스트림 버퍼부(326) 및 통신망 스트림을 디코딩하는 제2 디코더부(328)를 포함한다. 제2 디코더부(328)는 제2 A/V 디코더부라고도 한다. 일 예로, 방송 스트림 버퍼수(326)는 비트율 조절을 위하여 버퍼링을 수행한다.
비트율 조절부(330)는 제1 스트림 분석부(314)와 제2 스트림 분석부(324)로부터 입력받은 각 스트림의 '스트림 기준 클럭' 또는 '기준 시간'을 비교하는 비교부(332), 비교부(332)에서 분석된 두 스트림간의 '기준 클럭 이격값' 또는 '기준 시간 이격값'을 기준으로 스트림을 정렬하는 스트림 정렬부(334)를 포함한다.
스트림 정렬부(334)는 방송망의 기준 클럭을 기준으로 통신망 스트림을 정렬한다. 즉, 스트림 정렬부(334)는 고정 비트율이 보장이 되는 방송망 스트림을 기준으로 통신망 스트림 버퍼(326)에서 해당 스트림 패킷을 분석하여 고정된 비트율로 통신망 스트림이 제2 디코더부(328)로 입력이 되도록 방송 스트림 버퍼(316)와 통신망 스트림 버퍼(326)를 제어한다.
일 예로, 스트림 정렬부(334)는 TS 패킷의 PCR(program clock reference) 값을 기준으로 TS 패킷 단위로의 스트림을 정렬할 수 있다.
다른 예로, 스트림 정렬부(334)는 디코더 입력 기준인 디코딩 타임 스탬프 값(예, DMB TS의 경우에는 CTS(composite time stampe) 값, 또는 MPEG2-TS의 경우에는 DTS(decoding time stamp) 값)을 기준으로 비교하여 정렬할 수 있다.
제1 디코더부(318) 및 제2 디코더부(328)의 출력은 장면합성부(340)로 입력되며, 장면합성부(340)는 통신망을 통해 전송된 스트림과 방송망을 통해 전송된 스트림을 합성할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라서 스트림간 비트율을 조절하는 방법의 일 예를 나타내는 도이다. 일 예로, 스트림간 비트율의 조절 동작은 수신장치에 수행될 수도 있고, 별도의 비트율 조절장치에서 수행될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 방송망 및 통신망이 연계되어 서비스(예, 3D 방송 서비스의 좌측영상 및 우측영상)를 제공하는 경우, 방송망을 통해서는 좌측 영상(또는 좌영상)에 대한 스트림을 통신망을 통해서는 우측 영상(또는 우영상)에 대한 스트림을 수신한다(S400).
이 경우, 수신플랫폼에서 통신망을 통해 전송되는 우측 영상에 대한 스트림이 방송망을 통해 전송되는 좌측 영상보다 미리 도착하거나 늦게 도착하는 경우 장면 합성이 어려워 지거나, 디코딩 후 장면 전환을 위해 버퍼양을 늘여야 한다.
단계 S400에 이어서, 좌측 영상에 대한 스트림을 디코딩하거나 우측 영상에 대한 스트림을 디코딩하기 전에 스트림 정렬을 한다(S405).
일 예로, VBR로 전송이 되는 통신망 스트림 버퍼를 이용하여 통신망을 통해 전송되는 스트림을 디코딩하기 전에 버퍼링하며, 디코더로 입력되는 스트림의 비트율이 방송망 스트림을 기준으로 고정적으로 들어갈 수 있도록 스트림을 정렬하여 입력한다.
이어서, 정렬된 스트림 들 중 좌측 영상에 대한 스트림은 제1 디코더부(또는 제1 A/V 디코더부)에서 디코딩되고, 우측 영상에 대한 스트림은 제2 디코더부(또는 제2 A/V 디코더 부)에서 각각 디코딩한다.
방송망 및 통신망이 연계되어 기존 방송을 기준으로 부가 연계 스트림을 통신망을 통해 전송하여 화질을 높이는 서비스(예, SVC서비스)의 경우에도 상기 도 4의 방법을 적용할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 제1 스트림을 수신하는 방송망수신부;
    통신망을 통해 상황에 따라 가변비트율로 전송되는 제2 스트림을 수신하는 통신망수신부; 및
    상기 제1 스트림을 기초로 상기 제2 스트림의 비트율을 조절하는 비트율조절부를 포함하는 수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신망수신부는 상기 제2 스트림을 수신하는 수신플랫폼을 더 포함하는 수신장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비트율 조절부는
    MPEG2-TS 패킷을 RTP/RTSP 프로토콜 또는 HTTP 라이브 스트리밍(HTTP live streaming)방식으로 수신하는 수신장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스트림 및 비트율이 조절된 상기 제2 스트림을 연계 서비스를 위하여 디코딩하는 디코더부를 더 포함하는 수신장치
  5. 방송망을 통해 고정비트율로 전송되는 제1 스트림을 처리하는 방송망 신호 처리부;
    통신망을 통해 가변비트율로 전송되는 제2 스트림을 처리하는 통신망 신호 처리부; 및
    상기 제1 스트림 또는 상기 제2 스트림의 비트율을 조절하는 비트율 조절부를 포함하며,
    상기 방송망 신호 처리부는 상기 제1 스트림을 방송망을 통해 수신하는 방송 수신부, 상기 제1 스트림의 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간 값을 분석하는 제1 스트림 분석부, 상기 제1 스트림을 버퍼링하는 방송 스트림 버퍼부 및 상기 제1 스트림을 디코딩하는 제1 디코더부를 포함하며,
    상기 통신망 신호 처리부는 상기 제2 스트림을 통신망을 통해 수신하는 통신 수신부, 상기 제2 스트림의 스트림 비트율 및 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간 값을 분석하는 제2 스트림 분석부, 상기 제2 스트림을 버퍼링하는 통신망 스트림 버퍼부, 상기 제2 스트림을 디코딩하는 제2 디코더부를 포함하며,
    상기 비트율 조절부는 상기 제1 스트림의 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간및 상기 제2 스트림의 스트림 기준 클럭 또는 기준 시간을 비교하는 비교부, 및 상기 비교부에서 분석된 상기 제1 스트림과 상기 제2 스트림 사이의 스트림 기준 클럭 이격값 또는 기준 시간 이격값을 기초로 스트림을 정렬하는 스트림 정렬부를 포함하는 수신장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스트림 정렬부는
    상기 제1 스트림의 스트림 기준 클럭을 기준으로 상기 제2 스트림의 패킷을 분석하여, 고정된 비트율로 상기 제2 스트림이 상기 제2 디코더부로 입력되도록 상기 방송 스트림 버퍼와 상기 통신망 스트림 버퍼를 제어하는 수신장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 스트림 정렬부는
    TS 패킷의 PCR 값을 기준으로 상기 제2 스트림을 TS 패킷 단위로 정렬하는 수신장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 스트림 정렬부는
    상기 제2 디코더부의 입력 기준 값을 기초로 비교 정렬하는 수신장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 디코더부의 입력 기준 값은
    상기 제2 디코더부의 타임 스탬프 값인 것을 특징으로 하는 수신장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 디코더부의 타임 스탬프 값은
    DMB TS의 CTS 값이거나 MPEG2-TS의 DTS 값인 것을 특징으로 하는 수신장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 디코더부 및 상기 제2 디코더부의 출력을 기초로 상기 제1 스트림과 상기 제2 스트림을 합성하는 장면합성부를 더 포함하는 수신장치.
  12. 스트림간 비트율을 조절하는 방법에 있어서,
    방송망을 통해서는 제1 영상에 대한 스트림을 수신하고, 통신망을 통해서는 제2 영상에 대한 스트림을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 영상에 대한 스트림 및 상기 제2 영상에 대한 스트림을 정렬하는 단계를 포함하며,
    고정비트율로 전송이 되는 상기 제1 영상에 대한 스트림을 기초로, 상기 제2 영상에 대한 스트림을 정렬하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    정렬된 상기 제1 영상에 대한 스트림 및 상기 제2 영상에 대한 스트림을 각각 디코딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
KR1020130074990A 2013-06-28 2013-06-28 이종망 연계된 방송 스트림 전송 시스템에서 전송 스트림간 비트율을 보정하는 방법 및 장치 KR20150001913A (ko)

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