KR20170018333A - 클라이언트 단말기와 적어도 하나의 서버 간의 송신 경로를 따라 배열된 네트워크 장비를 동작하기 위한 방법, 및 대응하는 네트워크 장비 - Google Patents

Abstract

클라이언트 단말기와 적어도 하나의 서버 간의 송신 경로를 따라 배열되도록 구성된 네트워크 장비 (GW) 로서, 그 네트워크 장비는 여러 표현들에서 이용가능한 멀티미디어 콘텐츠의 세그먼트의 제 1 표현에 대한 요청을 클라이언트 단말기로부터 수신하도록 구성되고, 그 요청은 또한, 세그먼트의 하나 또는 여러 대안적 표현들을 특정하고, 그 네트워크 장비는 : 서버와 클라이언트 단말기 간의 송신 경로를 따라 적어도 하나의 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 추정기 (14), 연관된 비트레이트가 결정된 다운스트림 대역폭보다 더 높은 요청의 각각의 대안적 표현들을 제거함으로써 요청을 수정하도록 구성된 필터링 모듈 (16), 및 네트워크 장비 (GW) 와 서버 사이에 배열된 업스트림 네트워크 엘리먼트로 수정된 요청을 포워딩하도록 구성된 통신 모듈 (11) 을 포함한다.

Description

클라이언트 단말기와 적어도 하나의 서버 간의 송신 경로를 따라 배열된 네트워크 장비를 동작하기 위한 방법, 및 대응하는 네트워크 장비{METHOD FOR OPERATING A NETWORK EQUIPMENT ARRANGED ALONG A TRANSMISSION PATH BETWEEN A CLIENT TERMINAL AND AT LEAST ONE SERVER, AND CORRESPONDING NETWORK EQUIPMENT}

본 발명은 일반적으로, 예를 들어 그러나 비배타적으로, HTTP (HyperText Transfer Protocol) 를 통한 적응형 스트리밍 기술의 분야에 관한 것으로, 특히, 클라이언트 단말기와 원격 서버들 간의 송신 경로를 따라 배열된 네트워크 장비 (이를 테면 게이트웨이 또는 캐시) 의 동작에 관한 것이다.

이 섹션은 이하에 설명 및/또는 청구되는 본 발명의 다양한 양태들에 관련될 수도 있는 당해 기술의 다양한 양태들을 독자에게 접하게 하도록 의도된다. 이 논의는 본 발명의 다양한 양태들의 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것으로 믿는다. 이에 따라, 이들 진술들은 종래 기술의 인정으로서가 아닌, 이러한 견지에서 읽혀져야 한다는 것이 이해되어야 한다.

HTTP 를 통한 적응형 스트리밍 (또한, 멀티-비트레이트 스위칭 또는 HAS 라고 불림) 은 빠르게 멀티미디어 콘텐츠 분배를 위한 주요한 기술이 되고 있다. 이미 이용되는 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜들 중에서도, Apple 로부터의 HLS (HTTP Live Streaming), Microsoft 로부터의 SSS (Silverlight Smooth Streaming), Adobe 로부터의 ADS (Adobe Dynamic Streaming), (ISO/IEC 23009-1:2012 로서 표준화된) MPEG 및 3GPP 에 의해 개발된 DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 가 가장 유명하다.

클라이언트 단말기가 적응형 스트리밍에서 오디오비주얼 콘텐츠 (또는 A/V 콘텐츠) 를 플레이하길 원할 때, 클라이언트 단말기는 먼저 이 A/V 콘텐츠가 획득될 수도 있는 방법을 기술하는 파일을 입수해야 한다. 이것은 일반적으로 URL (Uniform Resource Locator) 로부터 디스크립션 파일, 소위 매니페스트를 입수함으로써 HTTP 프로토콜을 통해 행해지지만, 다른 수단 (예를 들어, 브로드캐스트, 이메일, SMS 등) 에 의해 또한 달성될 수 있다. 매니페스트 - 사전에 생성되고 원격 서버에 의해 클라이언트 단말기에 전달됨 - 는 (비트레이트, 해상도 및 다른 속성들의 관점에서) 이러한 A/V 콘텐츠의 이용가능한 표현들 (또한, 인스턴스들 또는 버전들이라고 불림) 을 기본적으로 리스팅한다. 표현은 주어진 품질 레벨 (비트레이트) 과 연관된다.

각각의 표현의 전체 데이터 스트림은 클라이언트 단말기가 2 개의 세그먼트들 간에 하나의 품질 레벨로부터 다른 품질 레벨로 매끄럽게 스위칭할 수도 있도록 이루어진 (별도의 URL 에 의해 액세스가능한) 동일한 지속기간의 세그먼트들 (또한, 청크 (chunk) 들이라고 불림) 로 분할된다. 그 결과, 비디오 품질은 플레이하는 동안에 가변할 수도 있지만 인터럽션들 (또한, 프리즈 (freeze) 들이라고 불림) 을 거의 겪지 않는다.

클라이언트 측에서, 세그먼트들은 송신 경로의 이용가능한 대역폭의 측정에 기초하여 선택된다. 특히, 클라이언트 단말기는 보통, 비트레이트 인코딩에 대응하는 세그먼트의 표현 및 그에 따라 측정된 대역폭에 부합하는 품질을 요청한다.

캐시가 클라이언트 단말기와 원격 서버 간의 송신 경로를 따라 존재할 때, 주어진 세그먼트의 하나의 표현은, 다른 클라이언트가 동일한 표현을 가진 동일한 세그먼트를 이전에 요청한 경우에 또는 콘텐츠 전달 네트워크 (Content Delivery Network; CDN) 가 이미 세그먼트를 캐시에 프로비저닝한 경우에 이미 캐시에 저장될 수도 있다. 따라서, 그 주어진 세그먼트에 대한 HTTP 요청에 대한 응답은 세그먼트가 원격 서버로부터 오는 경우보다 더 빠르고 중복 송신이 회피될 수 있어, 네트워크 리소스들을 효과적으로 절약한다.

그럼에도 불구하고, HTTP 적응형 스트리밍은 캐시 친화적이지 않은 (또는 예를 들어, H264-SVC 로서 소위 계층화된 베이스 스위칭보다 적어도 덜 캐시 친화적인) 것같이 보인다. 실제로, 제 1 클라이언트 단말기가 주어진 세그먼트의 표현 r 을 요청하고 제 2 클라이언트 단말기 - 제 1 클라이언트 단말기 및 캐시와 송신 경로의 일부를 공유함 - 가 주어진 세그먼트의 표현을 (더 높은 또는 더 낮은 품질로) 요청하면, 캐시는 히트 (hit) 되지 않아 혼잡을 야기하는 위험과 함께 캐시와 서버 간의 네트워크 세그먼트에 대한 더 높은 부하를 초래한다. 캐싱의 이익들은 그 후 완전히 소멸되고 캐시들은 현재 이 상황을 개선시킬 수 없다.

이 단점을 극복하기 위해, 클라이언트 단말기는 제 1 (또한 선호된 이라고 불림) 표현 및 하나 또는 여러 대안적 표현들을 포함하는 주어진 세그먼트에 대한 요청을 전송할 수도 있다는 것이 알려져 있다. 이러한 요청이 HAS 인식 캐시에 도달할 때 (이는 그 캐시가 MPEG-DASH 와 같은 HAS 프로토콜을 준수한다는 것을 의미함), 캐시는 캐싱되었다면 제 1 표현을 전달하거나 또는 제 1 표현이 캐싱되지 않은 경우에 대안적 표현들을 브라우징한다. 대안적 표현들 중 하나가 캐싱될 때, 캐시는 그 대안적 표현을 클라이언트 단말기로 전송한다. 요청의 제 1 및 대안적 표현들 중 어떤 것도 캐싱되지 않을 때, 요청은 업스트림 포워딩된다.

그럼에도 불구하고, 요청의 대안적 표현이 어떤 대역폭도 고려하지 않고 클라이언트 단말기에 캐싱 및 전송될 때, 대안적 표현이 제 1 표현의 비트레이트보다 더 높은 비트레이트와 연관되는 경우, 캐시와 클라이언트 단말기 간의 링크가 충분한 대역폭을 갖는다는 것을 결코 보장할 수 없다. 실제로, 상기 언급한 바와 같이, 클라이언트 단말기는 제 1 요청된 표현을 선택하기 전에 서버와 클라이언트 단말기 자체 간의 다운스트림 대역폭의 추정을 행한다. 그러나, 대안적 표현들의 경우, 다음과 같은 것들 중에서도, 여러 이유들로 그 대역폭 추정보다 더 높은 비트레이트들을 가진 표현들을 요청할 수도 있다 :

- 대안적 표현이 캐시에 있을 때, 그것은 서버로부터 온 세그먼트의 표현보다 더 빨리 전달될 수 있다;

- 대안적 표현이 상주 게이트웨이에 위치된 캐시에 있을 때, 대역폭을 제한하는 네트워크 링크는 게이트웨이와 클라이언트 단말기 (예를 들어, ADSL 상의 ISP 네트워크 대 이더넷 또는 WiFi 상의 홈 네트워크) 간의 링크가 아닐 수도 있어서, 그 캐시와 클라이언트 단말기 간의 이용가능한 대역폭은 추정된 대역폭보다 더 높다.

대역폭이 충분하지 않을 때, 클라이언트 단말기는 세그먼트를 너무 늦게 수신할 수도 있다. 결과적으로, 클라이언트 단말기의 버퍼는 감소할 수도 있고 중요한 수신 지연이 버퍼 언더플로우를 초래할 수 있다.

추가로, 요청의 제 1 및 대안적 표현들 중 하나도 캐싱되지 않을 때, 요청은 그 후 어떤 대역폭도 고려하지 않고 업스트림 포워딩되어서, 네트워크 리소스들의 이용은, 특히 보틀넥이 고려된 캐시와 추가 네트워크 장비 (예를 들어, 캐시, 서버 등) 간에 위치될 때 최적이 아닐 수도 있다.

본 발명은 적어도 상기 언급된 단점들을 극복한다.

본 발명은 클라이언트 단말기와 적어도 하나의 서버 간의 송신 경로를 따라 배열된 네트워크 장비를 동작하기 위한 방법에 관한 것으로, 그 네트워크 장비는 여러 표현들에서 이용가능한 멀티미디어 콘텐츠의 세그먼트의 제 1 표현에 대한 요청을 클라이언트 단말기로부터 수신하도록 구성되고, 그 요청은 또한, 세그먼트의 하나 또는 여러 대안적 표현들을 특정하며, 그 방법은 :

- 서버와 클라이언트 단말기 간의 송신 경로를 따라 적어도 하나의 다운스트림 대역폭을 결정하는 단계;

- 연관된 비트레이트가 결정된 다운스트림 대역폭보다 더 높은 요청에서 특정된 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 요청을 수정하는 단계;

- 수정된 요청을 네트워크 장비와 서버 사이에 배열된 업스트림 네트워크 엘리먼트로 포워딩하는 단계

를 포함한다.

따라서, 본 발명은 낮은 다운스트림 대역폭으로 인해 시간에 맞춰 전달되지 않을 수도 있는 대안적 표현을 가진 응답을 - 캐시 (예를 들어 세그먼트의 하나의 선호된 표현 및 선호된 표현이 캐싱되지 않은 경우에 전달할 대안적 표현들을 특정하는 요청을 처리하도록 구성됨) 에 의해 클라이언트 단말기에 - 전달하는 것을 막을 수 있다. 이것은 연속적인 세그먼트들 간의 표현의 변경을 회피하거나, 또는 적어도 감소시킴으로써 사용자 경험을 (특히 다운스트림 대역폭이 타이트할 때) 개선시킬 수도 있다.

본 발명의 일 양태에서, 다운스트림 대역폭은 업스트림 네트워크 엘리먼트와 네트워크 장비 간의 송신 경로를 따라 결정될 수 있다.

변형으로서 또는 보완으로서, 다운스트림 대역폭은 네트워크 장비와, 클라이언트 단말기와 그 네트워크 장비 사이에 배열된 다운스트림 네트워크 엘리먼트 간의 송신 경로를 따라 결정될 수 있다.

추가로, 네트워크 장비는 게이트웨이, 프록시 또는 캐시일 수도 있다.

더욱이, 클라이언트 단말기에의 멀티미디어 콘텐츠의 송신에 이용되는 프로토콜이 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜일 때, 네트워크 장비는 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜을 준수한다.

본 발명은 또한, 클라이언트 단말기와 적어도 하나의 서버 간의 송신 경로를 따라 배열되도록 구성된 네트워크 장비에 관한 것으로, 그 네트워크 장비는 여러 표현들에서 이용가능한 멀티미디어 콘텐츠의 세그먼트의 제 1 표현에 대한 요청을 클라이언트 단말기로부터 수신하도록 구성되고, 그 요청은 또한, 세그먼트의 하나 또는 여러 대안적 표현들을 특정한다.

본 발명에 따르면, 그 네트워크 장비는 :

- 서버와 클라이언트 단말기 간의 송신 경로를 따라 적어도 하나의 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 추정기;

- 연관된 비트레이트가 결정된 다운스트림 대역폭보다 더 높은 요청의 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 요청을 수정하도록 구성된 필터링 모듈;

- 네트워크 장비와 서버 사이에 배열된 업스트림 네트워크 엘리먼트로 수정된 요청을 포워딩하도록 구성된 통신 모듈

을 포함한다.

본 발명의 일 양태에서, 대역폭 추정기는 업스트림 네트워크 엘리먼트와 네트워크 장비 간의 송신 경로를 따라 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성될 수도 있다.

변형으로서 또는 보완으로서, 대역폭 추정기는 네트워크 장비와, 클라이언트 단말기와 그 네트워크 장비 사이에 배열된 다운스트림 네트워크 엘리먼트 간의 송신 경로를 따라 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성될 수도 있다.

추가로, 네트워크 장비는 게이트웨이, 프록시 또는 캐시일 수도 있다.

더욱이, 네트워크 장비는 HTTP 적응형 스트리밍 인식 장비일 수도 있다.

본 발명은 또한, 통신 네트워크로부터 다운로드가능하고 및/또는 컴퓨터에 의해 판독가능하고 및/또는 프로세서에 의해 실행가능한 매체 상에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것으로, 그 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 언급된 방법의 단계들을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함한다.

추가로, 본 발명은 또한, 프로세서에 의해 실행될 수 있고 그 위에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것으로, 그 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 이전에 설명된 방법의 단계들을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함한다.

개시된 실시형태들에 범위에 있어서 상응하는 소정의 양태들이 이하에 기재된다. 이들 양태들은 본 발명이 취할 수도 있는 소정의 형태들의 간단한 개요를 독자에게 제공하기 위해 제시된 것일 뿐이고 이들 양태들이 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 본 발명은 이하에 기재되지 않을 수도 있는 다양한 양태들을 포괄할 수도 있다.

본 발명은 결코 제한적이 아니라, 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 실시형태 및 실행 예들에 의하여 더 잘 이해되고 예시될 것이다.
도 1 은 본 발명이 구현될 수도 있는 클라이언트-서버 네트워크 아키텍처의 개략적 다이어그램이다;
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 클라이언트 단말기의 일 예의 블록 다이어그램이다;
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 게이트웨이의 일 예의 블록 다이어그램이다;
도 4 는 제 1 실시형태에 따른, 도 3 의 게이트웨이를 동작하기 위한 방법을 예시하는 플로우 차트이다;
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 스마트 캐시의 일 예의 블록 다이어그램이다.
도 1 내지 도 5 에서, 표현된 블록들은 순수 기능적 엔티티들이며, 이들은 반드시 물리적으로 별도의 엔티티들에 대응하는 것은 아니다. 즉, 그들은 소프트웨어, 하드웨어의 형태로 개발될 수 있거나, 또는 하나 이상의 프로세서들을 포함한, 하나 또는 여러 집적 회로들로 구현될 수 있다.
가능하면 언제나, 동일한 참조 부호들이 동일하거나 또는 유사한 부분들을 지칭하기 위해 도면들 전반에 걸쳐 사용될 것이다.

본 발명의 도면들 및 설명들은 명료성의 목적들을 위해, 통상의 디지털 멀티미디어 콘텐츠 전달 방법들 및 시스템들에서 확인되는 많은 다른 엘리먼트들을 제거하면서, 본 발명의 분명한 이해와 관련이 있는 엘리먼트들을 예시하도록 간략화되었다는 것이 이해될 것이다.

선호된 실시형태에 따르면, 본 발명은 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜 (또는 HAS) 에 관해, 특히 MPEG-DASH 에 관해 도시된다. 물론, 본 발명은 이러한 특정한 환경에 한정되지 않고 다른 적응형 스트리밍 프로토콜이 물론 고려되고 구현될 수 있다.

도 1 에 도시한 바와 같이, - 본 발명이 구현될 수 있는 - 클라이언트-서버 네트워크 아키텍처는 예를 들어, 클라이언트 단말기 (CT), 게이트웨이 (GW), 하나 이상의 HTTP 서버들 (S) (도 1 에는 단 하나만이 나타내진다), 복수의 스마트 캐시들 (DANE) 및 하나 이상의 레거시 캐시들 (RNE) 을 포함한다. 분명히, 추가적인 클라이언트 단말기들은 그 아키텍처에 존재할 수도 있다.

DASH 에 따르면, 이러한 서버들 (SE) 은 또한 미디어 오리진 (Media Origin) 으로 명명된다. 그들은 예를 들어, MPD (media presentation description), 소위 매니페스트를 생성한다. 이것은 콘텐츠 분배의 소스이다 : 멀티미디어 콘텐츠는 일부 외부 엔티티로부터 오고 미디어 오리진에서 HAS 포맷으로 변환될 수도 있다.

클라이언트 단말기 (CT) - 이는 (홈 네트워크 또는 엔터프라이즈 네트워크같이) 로컬 네트워크 (N1) 를 통해 게이트웨이 (GW) 에 연결된 HTTP 적응형 스트리밍 (HAS) 클라이언트 단말기임 - 는 (인터넷 네트워크같이) 브로드밴드 네트워크 (N2) 를 통해 HTTP 서버 (SE) 에 연결하길 원한다. 로컬 네트워크 (N1) 는 게이트웨이 (GW) 덕분에 브로드밴드 네트워크 (N2) 에 연결된다.

추가로, 스마트 캐시 (DANE) 는 HAS 콘텐츠가 전달되는 것을 이해하도록 구성되는 네트워크 (N1 또는 N2) 에서의 캐싱 엘리먼트이다. MPEG-DASH 용어를 사용하면, 스마트 캐시는 DASH 인식 네트워크 엘리먼트 (DANE) 로서 간주된다.

레거시 캐시 (RNE) 는 그것을 통해 통과하는 데이터의 타입의 지식을 갖지 않거나, 또는 적어도 그것이 HAS 양태들을 이해하지 못하는 네트워크 (N1 또는 N2) 에서의 캐싱 엘리먼트이다. MPEG-DASH 용어에서, 레거시 캐시는 RNE (Regular Network Element) 로서 간주된다.

클라이언트 단말기 (CT) 는 HTTP 서버들 (SE) 중 하나로부터 멀티미디어 콘텐츠를 획득하길 원한다. 그 멀티미디어 콘텐츠는 복수의 세그먼트들로 분할된다. 멀티미디어 콘텐츠가 서버 (SE) 에서의 상이한 표현들에서 이용가능하다는 것이 가정된다. HTTP 서버 (SE) 는 클라이언트 요청 시, 하나 이상의 TCP/IP 연결들을 통한 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜을 이용하여 클라이언트 단말기 (CT) 에 세그먼트들을 스트리밍하는 것이 가능하다.

클라이언트 단말기 (CT) 는 휴대용 미디어 디바이스, 모바일 폰, 태블릿 또는 랩톱, TV 세트, 셋 톱 박스, 게임 디바이스 또는 집적 회로일 수 있다. 물론, 클라이언트 단말기 (CT) 는 완전한 비디오 플레이어를 포함하는 것이 아니라 단지 일부 서브-엘리먼트들, 이를 테면 미디어 콘텐츠를 복조 및 디코딩하기 위한 서브-엘리먼트들을 포함할 수도 있고 디코딩된 콘텐츠를 최종 사용자에게 디스플레이하기 위해 외부 수단에 의존할 수도 있다. 이 경우에, 클라이언트 단말기 (CT) 는 셋-톱 박스와 같은 HAS 인식 비디오 디코더이다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 클라이언트 단말기 (CT) 는 적어도 다음을 포함한다 :

- 하나 이상의 연결의 인터페이스들 (1) (예를 들어, Wi-Fi, 이더넷, ADSL, 케이블, 모바일 및/또는 브로드캐스트 (예를 들어, DVB, ATSC) 인터페이스같이, 유선 및/또는 무선);

- HTTP 서버 (SE) 에 통신하기 위해 프로토콜 스택들을 포함하는 통신 모듈 (2). 특히, 통신 모듈 (2) 은 당업계에 잘 알려진 TCP/IP 스택을 포함한다. 물론, 그것은 클라이언트 단말기 (CT) 가 HTTP 서버 (SE) 에 통신하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 타입의 네트워크 및/또는 통신 수단일 수 있다;

- HTTP 서버 (SE) 로부터 HTTP 스트리밍 멀티미디어 콘텐츠를 수신하는 적응형 스트리밍 모듈 (3). 그것은 네트워크 제약들 및 그 자신의 제약들에 더 잘 매칭하는 비트 레이트로 세그먼트를 계속해서 선택한다;

- 멀티미디어 콘텐츠를 디코딩 및 렌더링하도록 적응된 비디오 플레이어 (4);

- 클라이언트 단말기 (CT) 의 비휘발성 메모리에 저장된 애플리케이션들 및 프로그램들을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서들 (5);

- HTTP 서버 (SE) 로부터 수신된 세그먼트들을, 비디오 플레이어 (4) 로의 그들의 송신 전에 버퍼링하기 위한, 휘발성 메모리와 같은 저장 수단 (6);

- 송신 경로의 대역폭을 추정하기 위해 구성된 대역폭 추정기 (7);

- 클라이언트 단말기 (CT) 가 요청할 수도 있는 허용가능한 표현들의 세트를 결정하기 위해 구성된 선택 모듈 (8). 허용가능한 표현들은 연관된 매니페스트에 리스팅한 바와 같이, 멀티미디어 콘텐츠의 주어진 세그먼트의 이용가능한 표현들 중에서 선택된다. 특히, 주어진 세그먼트의 허용가능한 표현들의 세트의 - 모듈 (8) 에 의한 - 결정은 (예를 들어, 추정된 대역폭, 클라이언트 단말기의 능력들, 이전에 요청된 세그먼트의 표현, 클라이언트 단말기 (CT) 의 최종 사용자에 의해 요구된 경험의 품질 등 같이) 하나 또는 여러 성능 기준들에 기초할 수 있다;

- 다양한 모듈들 및 일반적인 클라이언트 단말기 기능성들을 수행하기 위한 당업자에게 잘 알려져 있는 모든 수단을 연결하기 위한 내부 버스 (B).

다음에서, 주어진 클라이언트 단말기 (CT) 는 멀티미디어 콘텐츠의 주어진 세그먼트를 획득하기 위해 네트워크 (N1) 상에서 요청을 전송하는 것이 가정된다. 그 요청은 그 주어진 세그먼트의 제 1 표현 및 하나 이상의 대안적 표현들을 특정하는데, 그 하나 이상의 대안적 표현들은 제 1 표현이 요청을 수신하는 스마트 캐시 (DANE) 에서 이용가능하지 않을 때 선호도 순으로 브라우징된다.

도 3 에 도시한 바와 같이, 제 1 실시형태의 게이트웨이 (GW) - 본 발명을 구현함 - 는 디지털 가입자 회선 (Digital Subscriber Line; DSL) 기술을 통해 로컬 네트워크 (N1) 에 인터넷 브로드밴드 액세스를 제공하는 DSL 게이트웨이이다. 물론, 게이트웨이는 케이블, 파이버 또는 무선과 같은 임의의 타입의 브로드밴드 게이트웨이일 수 있다.

도 3 에 예시한 바와 같이, 게이트웨이 (GW) 는 다음을 포함한다 :

- 로컬 네트워크 (N1) 에 대한 연결의 LAN 인터페이스 (9) (예를 들어, Wi-Fi, 이더넷 등 같이, 유선 및/또는 무선);

- 브로드밴드 네트워크 (N2) 에 대한 연결의 브로드밴드 인터페이스 (10) (유선 및/또는 무선); 및

- 연결의 인터페이스들 (9 및 10) 을 통해 통신하기 위해 프로토콜 스택들을 포함하는 통신 모듈 (11). 특히, 통신 모듈은 인터넷 프로토콜 스택 (IP 스택으로 기재됨) 을 포함한다;

- 매니페스트 (예를 들어 플레이리스트 또는 XML 파일들) 로부터 추출된 정보를 저장하도록 특히 적응된 메모리 (12);

- 게이트웨이 (GW) 의 비휘발성 메모리에 저장된 애플리케이션들 및 프로그램들을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서(들) (13);

- 다양한 모듈들 및 프로세싱 수단, 라우팅 및 브릿징 수단 및 일반적인 상주 게이트웨이 기능성들을 수행하기 위한 당업자에게 잘 알려져 있는 모든 수단을 연결하기 위한 내부 버스 (B1).

제 1 실시형태에 따르면, 게이트웨이 (GW) 는 다음을 더 포함한다 :

- 다음, 즉 :

서버 (SE) 와 게이트웨이 (GW) 사이에 배열된, 업스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 스마트 캐시 (DANE), 레거시 캐시 (RNE), 서버 (SE)); 와

게이트웨이 (GW)

간의 제 1 송신 경로를 따라 제 1 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 추정기 (14);

- 클라이언트 단말기 (CT) 의 요청에서 특정된 세그먼트의 각각의 대안적 표현과 연관된 비트레이트를, 제 1 다운스트림 대역폭 (모듈 (14) 에 의해 결정됨) 과 제 1 임계치 (널 (null) 이거나 또는 0 과는 상이, 이를 테면 제 1 다운스트림 대역폭의 10% 와 동일할 수도 있음) 의 합과 비교하도록 구성되는 비교기 (15);

- 연관된 비트레이트가 제 1 다운스트림 대역폭과 제 1 임계치의 합보다 더높은 요청의 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신된 요청을 수정하도록 구성되는 필터링 모듈 (16). 필터링 모듈 (16) 은 비교기 (15) 로부터 이러한 정보를 수신한다. 변형에서, 비교기 (15) 는 필터링 모듈 (16) 내에 통합될 수도 있다.

제 1 실시형태에 따르면, 게이트웨이 (GW) 의 통신 모듈 (11) 은 또한, 수정된 요청을 다음 업스트림 네트워크 엘리먼트 (예를 들어, 스마트 캐시 (DANE), 레거시 캐시 (RNE), 서버 (SE)) 로 포워딩하도록 구성된다.

제 1 실시형태의 개량 (refinement) 에서, 게이트웨이 (GW) 의 대역폭 추정기 (14) 는 또한, 게이트웨이 (GW) 와 다운스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 클라이언트 단말기 (CT); 클라이언트 단말기 (CT) 과 게이트웨이 (GW) 사이에 배열된 레거시 캐시 (RNE) 또는 스마트 캐시 (DANE)) 간의 송신 경로를 따라 제 2 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된다. 물론, 제 2 다운스트림 대역폭의 결정은 대역폭 추정기 (14) 와는 상이한 모듈에 의해 수행될 수도 있다.

추가로, 상기 개량에 따르면, 필터링 모듈 (15) 은 또한, 연관된 비트레이트가 제 2 다운스트림 대역폭과 제 2 임계치 (이는 널이거나 또는 0 과는 상이, 이를 테면 제 2 다운스트림 대역폭의 10% 와 동일할 수도 있음) 의 합보다 더 높은 요청의 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신된 요청을 수정하도록 구성된다. 제 1 임계치는 제 2 임계치와 동일할 수도 있다. 물론, 그들은 상이할 수도 있다.

도 4 에 예시한 바와 같이, 제 1 실시형태에 따르면, 게이트웨이 (GW) 는 다음의 메커니즘 (M) 을 구현하도록 구성된다 :

- 클라이언트 단말기 (CT) 로부터, 이전에 정의한 바와 같은 허용가능한 표현들의 세트에 속하는 주어진 세그먼트의 제 1 표현에 대한 HTTP 요청을 수신 (단계 S1). HTTP 요청은 제 1 표현이 요청을 수신하는 스마트 캐시 (DANE) 에 의해 캐싱되지 않은 경우에 요청될 수도 있는 대안적 표현들의 리스트를 더 포함한다;

- 이전에 설명한 바와 같은 업스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 서버 (SE) 와 게이트웨이 (GW) 사이에 배열된 스마트 캐시 (DANE) 또는 레거시 캐시 (RNE); 서버 (SE)) 와 게이트웨이 (GW) 간의 송신 경로를 따라 제 1 다운스트림 대역폭을 결정 (단계 S2);

- 요청에서 특정된 세그먼트의 각각의 대안적 표현과 연관된 비트레이트를 제 1 다운스트림 대역폭과 제 1 임계치의 합과 비교 (단계 S3);

- 후자에서 특정된 각각의 대안적 표현을 제 1 다운스트림 대역폭과 제 1 임계치의 합보다 더 높은 연관된 비트레이트로 제거함으로써 요청을 수정 (단계 S4);

- 수정된 요청을 업스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; SE) 로 포워딩 (단계 S5).

제 1 실시형태의 개량에 따르면, 방법 (M) 의 결정 단계 (S2) 는 게이트웨이 (GW) 와 이전에 정의한 바와 같은 다운스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 클라이언트 단말기 (CT); 클라이언트 단말기 (CT) 와 게이트웨이 (GW) 사이에 배열된 레거시 캐시 (RNE) 또는 스마트 캐시 (DANE)) 간의 송신 경로를 따라 제 2 다운스트림 대역폭의 결정을 더 포함할 수 있다. 추가로, 수정 단계 (S4) 는 연관된 비트레이트가 제 2 다운스트림 대역폭과 제 2 임계치의 합보다 더 높은 요청의 각각의 대안적 표현의 제거를 더 포함할 수 있다.

물론, 제 1 실시형태의 변형 및 개량에서, 제 2 다운스트림 대역폭은, 상기 정의한 바와 같이, 제 1 다운스트림으로 대체될 수도 있고 정반대일 수도 있다.

본 발명은 스마트 캐시 (DANE) 가 그 스마트 캐시 (DANE) 와 클라이언트 단말기 (CT) 간의 송신 경로를 따른 낮은 다운스트림 대역폭으로 인해 시간에 맞춰 전달되지 않을 수도 있는 대안적 표현을 가진 응답을 클라이언트 단말기 (CT) 에 전달하는 것을 막을 수 있다.

본 발명에 부합하는 제 2 실시형태에서, 본 발명은 스마트 캐시 (DANE) 에서 구현될 수도 있다.

도 5 에 예시한 바와 같이, 이러한 스마트 캐시 (DANE) 는 다음을 포함한다 :

- 하나 이상의 연결의 인터페이스들 (17) (유선 및/또는 무선);

- 연결의 인터페이스들 (1) 을 통해 통신하기 위해 프로토콜 스택들을 포함하는 통신 모듈 (18). 특히, 통신 모듈은 인터넷 프로토콜 스택 (IP 스택으로 기재됨) 을 포함할 수 있다;

- 하나 이상의 서버들 (SE) 로부터 수신된 멀티미디어 콘텐츠들의 세그먼트들을, 그들을 이러한 멀티미디어 콘텐츠들을 요청하는 클라이언트 단말기들 (CT) 에 송신하기 위하여 저장하기 위한, 휘발성 메모리 및/또는 영구적인 메모리와 같은 저장 모듈 (19);

- 예를 들어, 저장 모듈 (19) 에 저장된, 애플리케이션들 및 프로그램들을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서들 (20);

- 제 1 표현 또는 제 1 표현이 캐싱되지 않을 때 리스트의 하나의 대안적 표현을 요청하는 (클라이언트 단말기 (CT) 에 의해 전송된) 요청의 제 1 표현을 스마트 캐시 (DANE) 가 이미 캐싱했는지 안했는지를 체크하도록 형성된 제어 모듈 (21);

-제 1 표현이 캐싱되지 않은 경우에, 클라이언트 단말기 (CT) 에 의해 전송된 요청에서 리스팅된 대안적 표현들을 선호도 순으로 브라우징하도록 적응된 브라우징 모듈 (22). 변형에서, 제어 모듈 및 브라우징 모듈은 단 하나의 모듈을 정의할 수도 있다;

- 다양한 모듈들, 프로세싱 수단 및 일반적인 상주 게이트웨이 기능성들을 수행하기 위한 당업자에게 잘 알려져 있는 모든 수단을 연결하기 위한 내부 버스 (B2).

제 2 실시형태에 따르면, 스마트 캐시 (DANE) 는 업스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 게이트웨이 (GW) 와 서버 (SE) 사이에 위치된 다른 스마트 캐시 (DANE) 또는 레거시 캐시 (RNE); 또는 서버 (SE)) 와 게이트웨이 (GW) 간의 송신 경로를 따라 제 1 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 추정기 (23) 를 더 포함한다.

추가로, 스마트 캐시 (DANE) 는 또한 다음을 포함한다 :

- 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신된 요청에서 특정된 세그먼트의 각각의 대안적 표현과 연관된 비트레이트를 제 1 다운스트림 대역폭과 제 1 임계치 (이전에 정의한 바와 같음) 의 합과 비교하도록 구성되는 비교기 (24);

- 연관된 비트레이트가 제 1 다운스트림 대역폭과 제 1 임계치의 합보다 더 높은 요청에서 특정된 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 클라이언트 단말기 (CT) 의 요청을 수정하도록 구성되는 필터링 모듈 (25).

스마트 캐시 (DANE) 의 통신 모듈 (18) 은 또한, 다음 업스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 다른 스마트 캐시 (DANE), 레거시 캐시 (RNE), 서버 (SE)) 에 수정된 요청을 전달하도록 구성된다.

제 2 실시형태의 개량에서, 스마트 캐시 (DANE) 의 대역폭 추정기 (23) 는 또한, 스마트 캐시 (DANE) 와 다운스트림 네트워크 엘리먼트 (이를 테면 클라이언트 단말기 (CT); 클라이언트 단말기 (CT) 와 스마트 캐시 (DANE) 사이에 배열된 레거시 캐시 (RNE) 또는 스마트 캐시 (DANE)) 간의 송신 경로를 따라 제 2 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된다. 물론, 제 2 다운스트림 대역폭의 결정은 대역폭 추정기 (23) 와는 상이한 모듈에 의해 수행될 수도 있다.

추가로, 상기 개량에 따르면, 필터링 모듈 (25) 은 또한, 연관된 비트레이트가 제 2 다운스트림 대역폭과 제 2 임계치 (이전에 설명한 바와 같음) 의 합보다 더 높은 요청의 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신된 요청을 수정하도록 구성된다.

스마트 캐시 (DANE) 는 또한, 도 4 에 예시된 메커니즘 (M) 을 구현하도록 구성된다.

도면들에서의 플로우차트 및/또는 블록 다이어그램들은 본 발명의 다양한 실시형태들에 따른 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 가능한 구현들의 구성, 동작 및 기능성을 예시한다. 이와 관련하여, 플로우차트 또는 블록 다이어그램들에서의 각각의 블록은 특정된 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령들을 포함하는, 모듈, 세그먼트, 또는 코드의 부분을 표현할 수도 있다. 일부 대안적 구현들에서, 블록에서 언급된 기능들은 도면들에서 기재된 순서에서 벗어나 일어날 수도 있다는 것에 또한 주목해야 한다. 예를 들어, 수반된 기능성에 의존하여, 계속하여 도시된 2 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 실행될 수도 있거나, 또는 그 블록들은 때때로 역순으로 실행될 수도 있거나, 또는 블록들은 대안적 순서로 실행될 수도 있다. 블록 다이어그램들 및/또는 플로우차트 예시의 각각의 블록, 및 블록 다이어그램들 및/또는 플로우차트 예시에서의 블록들의 조합들은 특정된 기능들 또는 동작들을 수행하는 특수 목적 하드웨어-기반 시스템들, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령들의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 것에 또한 주목할 것이다. 명시적으로 설명되지는 않았지만, 본 실시형태들은 임의의 조합 또는 서브-조합으로 채용될 수도 있다.

당업자에 의해 인식될 바와 같이, 본 원리들의 양태들은 시스템, 방법 또는 컴퓨터 판독가능 매체로서 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 원리들의 양태들은 전체 하드웨어 실시형태, 전체 소프트웨어 실시형태 (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함), 또는 본 명세서에서 "회로", "모듈", 또는 "시스템" 으로 전부가 일반적으로 지칭될 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 양태들을 조합하는 실시형태의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 본 원리들의 양태들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 형태를 취할 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(들)의 임의의 조합이 활용될 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체(들)로 구현되고 컴퓨터에 의해 실행가능한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 위에 구현하고 있는 컴퓨터 판독가능 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 본 명세서에서 사용한 바와 같이, 그 안에 정보를 저장하는 고유 능력 뿐만 아니라 그로부터의 정보의 취출을 제공하는 고유 능력을 고려해 볼 때 비일시적 저장 매체로 간주된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 전술한 것의 임의의 적합한 조합일 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 다음은 본 원리들이 적용될 수 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 보다 구체적인 예들을 제공하지만, 예시적일 뿐이며 당업자에 의해 용이하게 인식될 바와 같이 포괄적 리스팅이 아님이 인식될 것이다 : 휴대용 컴퓨터 디스켓; 하드 디스크; 랜덤 액세스 메모리 (RAM); 판독 전용 메모리 (ROM); 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리 (EPROM 또는 플래시 메모리); 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리 (CD-ROM); 광학 저장 디바이스; 자기 저장 디바이스; 또는 전술한 것의 임의의 적합한 조합.

Claims (12)

1. 클라이언트 단말기 (CT) 와 적어도 하나의 서버 (SE) 간의 송신 경로를 따라 배열된 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법으로서,
   상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 는 여러 표현들에서 이용가능한 멀티미디어 콘텐츠의 세그먼트의 제 1 표현에 대한 요청을 상기 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신하도록 구성되고, 상기 요청은 또한, 상기 세그먼트의 하나 또는 여러 대안적 표현들을 특정하고, 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법은 :
   - 서버 (SE) 와 상기 클라이언트 단말기 (CT) 간의 송신 경로를 따라 적어도 하나의 다운스트림 대역폭을 결정하는 단계 (S2);
   - 연관된 비트레이트가 결정된 상기 다운스트림 대역폭보다 더 높은 상기 요청에서 특정된 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 상기 요청을 수정하는 단계 (S4);
   - 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 와 상기 서버 (SE) 사이에 배열된 업스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; SE) 로 수정된 상기 요청을 포워딩하는 단계 (S5)
   를 포함하는, 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 다운스트림 대역폭은 상기 업스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; SE) 와 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 간의 송신 경로를 따라 결정되는, 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 다운스트림 대역폭은 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 와, 상기 클라이언트 단말기 (CT) 와 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 사이에 배열된 다운스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; CT) 간의 송신 경로를 따라 결정되는, 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 네트워크 장비는 게이트웨이 (GW), 프록시 또는 캐시 (DANE) 인, 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 클라이언트 단말기 (CT) 로의 상기 멀티미디어 콘텐츠의 송신에 이용되는 프로토콜은 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜이고, 상기 네트워크 장비는 상기 HTTP 적응형 스트리밍 프로토콜을 준수하는, 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법.
6. 클라이언트 단말기 (CT) 와 적어도 하나의 서버 (SE) 간의 송신 경로를 따라 배열되도록 구성된 네트워크 장비 (GW; DANE) 로서,
   상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 는 여러 표현들에서 이용가능한 멀티미디어 콘텐츠의 세그먼트의 제 1 표현에 대한 요청을 상기 클라이언트 단말기 (CT) 로부터 수신하도록 구성되고, 상기 요청은 또한, 상기 세그먼트의 하나 또는 여러 대안적 표현들을 특정하고, 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 는 :
   - 서버 (SE) 와 상기 클라이언트 단말기 (CT) 간의 송신 경로를 따라 적어도 하나의 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 추정기 (14; 23);
   - 연관된 비트레이트가 결정된 상기 다운스트림 대역폭보다 더 높은 상기 요청의 각각의 대안적 표현을 제거함으로써 상기 요청을 수정하도록 구성된 필터링 모듈 (16; 25);
   - 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 와 상기 서버 (SE) 사이에 배열된 업스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; SE) 로 수정된 상기 요청을 포워딩하도록 구성된 통신 모듈 (11; 18)
   을 포함하는, 네트워크 장비 (GW; DANE).
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 대역폭 추정기 (14; 23) 는 상기 업스트림 네트워크 엘리먼트 (DANE; RNE; SE) 와 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 간의 송신 경로를 따라 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성되는, 네트워크 장비 (GW; DANE).
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 대역폭 추정기는 상기 네트워크 장비 (GW; DANE) 와, 상기 클라이언트 단말기 (CT) 와 상기 네트워크 장비 (GW) 사이에 배열된 다운스트림 네트워크 엘리먼트 (CT; RNE; DANE) 간의 송신 경로를 따라 다운스트림 대역폭을 결정하도록 구성되는, 네트워크 장비 (GW; DANE).
9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 네트워크 장비는 게이트웨이 (GW), 프록시 또는 캐시 (DANE) 인, 네트워크 장비 (GW; DANE).
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 HTTP 적응형 스트리밍 인식 장비인, 네트워크 장비 (GW; DANE).
11. 통신 네트워크로부터 다운로드가능하고 및/또는 컴퓨터에 의해 판독가능하고 및/또는 프로세서에 의해 실행가능한 매체 상에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법의 단계들을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
12. 프로세서에 의해 실행될 수 있고 그 위에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 네트워크 장비 (GW; DANE) 를 동작하기 위한 방법의 단계들을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

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