KR20180041785A - 클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치 - Google Patents

클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치에 있어, 다수의 클라우드 컴퓨터와 이를 총괄적으로 제어 및 관리할 수 있는 클라우드 관리 시스템를 포함하는 클라우드 시스템을 사용하여 클라이언트의 요청에 따른 멀티미디어 스트리밍과 단말에서 수행되는 멀티미디어 생산 및 소비에 필요한 계산 복잡도를 하향시켜 기기의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MULTIMEDIA STREAMING BASED ON CLOUD COMPUTING}
본 발명은 멀티미디어 스트리밍 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클라우드 컴퓨팅을 이용한 멀티미디어의 스트리밍 및 인코딩, 트랜스코딩 방법에 관한 것이다.
최근 영상 서비스 수요의 증가와 스마트폰 시대가 도래함에 따라 개인 스마트폰을 이용한 영상 서비스의 수요도 증가하고 있다. 또한 개인이 자유롭게 생산해내는 멀티미디어로 인해 1인 미디어를 창출하는 시대로의 변화에 따라 멀티미디어 데이터가 셀 수 없이 많아지고 있다. 멀티미디어를 쉽게 접할 수 있게 됨과 더불어 멀티미디어 압축 기술 또한 발전하였고, 멀티미디어를 재생할 수 있는 다양한 재생장치도 다양하다. 현제에는 네트워크 환경에 따라 낮은 화질의 영상서부터 기기가 처리할 수 있는 한도 내에서 높은 화질의 영상까지 시청할 수 있다. 이러한 시대에서 비디오 시청사용자 들은 대부분 스트리밍이라는 방식을 이용하여 멀티미디어를 시청하게 된다. 스트리밍이라는 기술은 시청하려는 멀티미디어를 네트워크의 상황에 따라 적합한 크기의 파일로 나누어 클라이언트에게 전송하는 방식이다. 이러한 방식을 통해 시청할 멀티미디어 파일을 기기에 저장하지 않고도 멀티미디어를 시청할 수 있기 때문에 저장 공간을 효율적으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일부 실시예는 스트리밍 방식을 통한 멀티미디어 시청을 위해 멀티미디어를 스트리망하고, 또한 해당 멀티미디어를 생산하는데 있어 계산 복잡도를 낮추기 위해 네트워크 기반의 클라우드 컴퓨팅 시스템을 사용한 분산 처리 기법을 이용한 멀티미디어 인코딩 및 트랜스코딩 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 다만 본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 스트리밍 장치는 클라우드 시스템을 사용하여 클라이언트에게 멀티미디어 데이터를 전송하고, 클라이언트가 전달하는 멀티미디어 데이터를 받아 클라우드 컴퓨터를 이용하여 인코딩 및 트랜스코딩을 분산하여 처리할 수 있다. 이 때, 클라우드 시스템 내에 다수의 클라우드 컴퓨터와 하나의 클라우드 컴퓨터 관리 시스템인 클라우드 관리 시스템을 둠으로써, 다수의 클라우드 컴퓨터를 통합 관리할 수 있다. 본 발명에서는 상기 설명된 클라우드 시스템을 사용하여 멀티미디어 스트리밍 뿐만 아니라 멀디미디어 생산시 소요되는 계산 복잡도를 저하시킴으로써 멀티미디어 재생 및 생성 단말의 성능을 상향시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 클라우드 관리 시스템 및 클라우드 컴퓨터를 사용함으로써, 다양한 크기의 멀티미디어 데이터를 분산 처리하여 인코딩 및 트랜스코딩을 수행하게 되면 계산 복잡도를 낮출 수 있다. 이를 통하여 네트워크 상황에 따라 원하는 사양의 멀티미디어를 선택적으로 시청할 수 있으며, 해당 멀티미디어를 시청하려는 단말 등에서 일어나는 멀티미디어 생산 및 소비에 따르는 어려움을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 시스템의 전체 시스템에 대한을 구성예를 나타내는 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 관리 시스템에 대한 구성예를 나타내는 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨터에 대한 구성예를 나타내는 블록도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트의 요청에 따른 클라우드 관리 시스템의 동작 순서예를 나타내는 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트의 요청에 따른 클라우드 관리 시스템 동작 순서예를 나타내는 블록도를 도시한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트 관리 시스템의 명령에 따른 클라우드 컴퓨터 동작 순서예를 나타내는 블록도를 도시한다.
하기는 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 ~(하는) 단계 또는 ~의 단계는 ~를 위한 단계를 의미하지 않는다.
또한, 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
덧붙여, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따라 제안하는 클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치에 대하여 도 1과 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 이때, '클라우드 관리 시스템'은 네트워크로 연결된 두 개 혹은 그 이상의 다수의 멀티미디어 콘텐츠의 인코딩 및 트랜스코딩, 스트리밍을 수행하는 소프트웨어, 하드웨어 및 이에 필요한 자원들로 구성된 시스템을 지칭하며, '클라우드 컴퓨터'은 상기 '클라우드 관리 시스템'을 구성하는 독릭된 각각의 소프트웨어, 하드웨어 및 이에 필요한 자원들을 모두 포함하여 포괄적으로 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치의 전체 시스템의 구성을 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기반 멀티미디어 스트리밍 방법 및 장치는 클라이언트(100), 클라우드 관리 시스템(110)과 여러 대의 클라우드 컴퓨터(120, 121, 122, 12N)로 구성될 수 있으며, 클라이언트와 클라우드 관리 시스템, 클라우드 관리 시스템과 여러대의 클라우드 컴퓨터들은 각각 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 클라우드 관리 시스템에 대한 구성예를 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 관리 시스템은 관리부(210), 저장부(220), 네트워크부(230)으로 구성될 수 있다.
관리부(210)는 요청확인부(211), 명령생성부(212), 명령큐관리부(213), 클라우드컴퓨터관리부(214), 명령관리부(215)를 포함할 수 있다. 요청확인부(211)은 네트워크부(230)의 데이터 송신 및 수신(233)로 부터 클라이언트의 요청이 들어왔음을 전달 받으면, 해당 요청이 어떤 요청인지 확인한다. 명령생성부(212)는 확인한 요청에 따라 저장부(220)의 멀티미디어저장부(222)의 데이터를 클라이언트에게 전송하는 스트리밍 명령을 네트워크부(230)의 데이터송신및수신부(233)에 전달하거나, 클라이언트에게 전달 받은 멀티미디어 데이터를 인코딩 및 트랜스코딩하기 위해 클라우드 컴퓨터에게 전달할 명령을 생성하고 저장부(220)의 명령큐저장부(221)에 명령을 저장한다. 명령큐관리부(213)은 명령큐저장부(221)에 저장된 명령을 관리하고, 우선순위를 파악하여 큐를 수정하는 동작을 수행한다. 클라우드컴퓨터관리부(214)는 클라우드 관리 시스템에 포함되어 있는 클라우드 컴퓨터의 동작 상태와 같은 정보를 확인하고 관리한다. 명령관리부(215)는 클라우드 컴퓨터 관리부(214)를 확인하여 명령을 수행할 자원이 모이면 네트워크부(230)의 클라우드컴퓨터연결상태확인부(232)를 확인하여 명령 수행이 가능할 때 네트워크부(230)의 데이터송신및수신부(233)을 통해 클라우드 컴퓨터에 명령을 전달한다.
저장부(220)는 명령큐저장부(221), 멀티미디어저장부(222)를 포함할 수 있다. 명령큐저장부(221)은 관리부(210)의 명령생성부(212)에서 생성한 명령을 저장한다. 멀티미디어저장부(222)는 클라우드 컴퓨터의 출력인 멀티미디어 데이터를 저장한다.
네트워크부(230)는 클라이언트연결상태확인부(231), 클라우드컴퓨터연결상태확인부(232), 데이터송신및수신부(233) 를 포함할 수 있다. 클라이언트연결상태확인부(231)는 클라우드 관리 시스템이 클라우드의 요청에 따른 동작을 수행한 뒤 이에 따른 응답을 주기 전에 클라이언트와 연결이 원할한지 확인하는 동작을 수행한다. 클라우드컴퓨터연결상태확인부(232)은 클라우드 컴퓨터와 연결이 잘 되는지 확인하는 동작을 수행한다. 데이터송신및수신부(233)은 클라우드 관리 시스템에서 클라이언트로 혹은 클라우드 컴퓨터로 데이터를 전송하거나 호은 전송 받는 동작을 수행한다.
클라우드 관리 시스템은 네트워크를 통해 클라이언트와 클라우드 컴퓨터와 각각 연결 될 수 있다. 클라이언트는 클라우드 관리 시스템에게 스트리밍 요청(201)이나 멀티미디어 데이터를 전송하며 저장을 요청(201)할 수 있고, 클라우드 관리 시스템은 클라이언트에게 멀티미디어를 전송(202)하거나 전송 받은 멀티미디어 데이터를 저장 한다. 클라우드 관리 시스템은 클라우드 컴퓨터에게 멀티미디어 데이터를 전송하며 인코딩 및 트랜스코딩 명령(203)을 하고 클라우드 컴퓨터는 명령 수행 후 출력을 클라우드 관리 시스템에게 전송(204)한다.
도 3는 본 발명의 일 실시에에 따른 클라우드 컴퓨터에 대한 구성예를 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨터는 제어부(310), 네트워크부(320), 수행부(330)으로 구성될 수 있다.
제어부(310)는 명령확인부(311), 클라우드관리시스템연결제어부(312)를 포함할 수 있다. 명령확인부(311)은 네트워크부(320)의 데이터송신및수신부(321)을 통해 수신된 클라우드 관리 시스템의 명령을 확인하고 수행부(330)의 명령수행부(331)에게 명령을 수행하도록 한다. 클라우드관리시스템연결제어부(312)는 네트워크부(320)의 데이터송신및수신부(321)를 통해 현재 클라우드 컴퓨터가 명령을 수행하고 있는지, 그렇지 않은지 등과 같은 정보를 클라우드 관리 시스템에 전달하고, 전달 받은 명령을 완수 한 뒤, 출력을 클라우드 관리 시스템에게 전달하기 위해 클라우드 관리 시스템과의 연결을 확인한다.
네트워크부(320)은 데이터송신및수신부(321)를 포함할 수 있다. 데이터송신및수신부(321)은 클라우드 컴퓨터의 출력을 클라우드 관리 시스템에 전달하거나 클라우드 관리 시스템에서 명령을 전달 받는다.
수행부(330)은 명령수행부(331)를 포함할 수 있다. 명령수행부(331)은 제어부(311)의 명령확인부(311)에게 전달 받은 명령을 수행한다.
클라우드 컴퓨터는 네트워크를 클라우드 관리 시스템과 연결 될 수 있다. 클라우드 관리 시스템으로 부터 전달된 명령을 수신(301)하고, 해당 명령에 대한 출력을 클라우드 관리 시스템에게 송신(302)한다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 클라우드 관리 시스템의 동작예를 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 관리 시스템의 동작예는 멀티미디어데이터추가요청(400), 요청수신(410), 요청확인후명령생성(420), 명령큐에명령저장(430), 클라우드컴퓨터연결확인(440), 클라우드컴퓨터사용대수결정(450), 클라우드컴퓨터에명령송신(460), 클라우드컴퓨터의출력수신(470), 수신받은데이터저장(480), 명령환수확인후명령큐에서명령제거(490)로 구성될 수 있다.
멀티미디어데이터추가요청(400)은 클라이언트가 멀티미디어를 클라우드 시스템에 저장하기위해 멀티미디어 데이터와 함께 요청하는 것이다. 이때 멀티미디어 데이터는 이미 부호화된 스트림이거나 원본 멀티미디어 데이터일 수 있다. 요청수신(410)은 클라이언트의 요청을 네트워크 부에서 요청을 수신하는 것이다. 요청확인후명령생성(420)은 관리부에서 수신받은 클라이언트의 요청을 확인하여 해당 요청에 맞는 명령을 생성하는 것이다. 이미 부호화된 스트림일 경우 클라이언트에 맞는 혹은 요청한 코덱에 맞는 포맷으로 부호화된 스트림을 트랜스코딩하는 명령을 생성할 수 있다. 원본 멀티미디어 데이터일 경우 화질, 해상도를 다양하게 하여 인코딩할 수 있도록 명령을 생성한다. 명령큐에명령저장(430)은 상기 생성한 명령을 저장부에 저장하는 것이다. 저장되는 명령은 클라이언트의 요청의 우선순위 등과 같은 정보에 따라 순차적으로 큐에 저장된다. 클라우드컴퓨터연결확인(440)은 네트워크부에서 사용할 수 있는 클라우드 컴퓨터 자원이 어느정도 인지 확인한다. 클라우드컴퓨터사용대수결정(450)은 관리부에서 수행할 명령을 완수하기위에 클라이언트가 요청한 클라우드 컴퓨터의 대수나 혹은 관리부의 계산을 통해 알맞는 클라우드 컴퓨터 사용 대수를 결정하는 것이다. 클라우드컴퓨터에명령송신(460)은 명령을 수행하기 위해 네트워크부를 통해 클라우드 컴퓨터에게 명령을 전달하는 것이다. 클라우드컴퓨터의출력수신(470)은 네트워크부를 통해 명령을 완수한 클라우드 컴퓨터로 부터 해당 명령에 대한 출력 데이터를 전달 받는 것이다. 수신받은데이터저장(480)은 저장부에 상기 수신받은 멀티미디어 데이터를 저장하는 것이다. 명령완수확인후명령큐에서명령제거(490)는 관리부에서 명령 완수 확인 후 명령 큐에서 명려을 제거하는 동작을 수행하는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 클라우드 관리 시스템의 동작예를 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 관리 시스템의 동작예는 멀티미디어데이터요청(400), 요청수신(410), 요청확인(520), 멀티미디어저장확인(530), 클라이언트연결상태확인(540), 요청한데이터전송(550)으로 구성될 수 있다.
멀티미디어데이터요청(400)은 클라이언트가 멀티미디어 데이터 스트리밍을 요청하는 것이다. 요청수신(510)은 상기 요청을 클라우드 관리 시스템에서 수신하는 것이다. 요청확인(520)은 상기 요청을 확인하여 어떤 멀티미디어 데이터를 클라이언트에게 전달해야하는지 확인하는 것이다. 멀티미디어저장확인(530)은 상기 멀티미디어 데이터가 저장부에 존재하는지 확인하는 것이다. 만약 멀티미디어 데이터가 존재한다면, 클라이언트연결상태확인(540)을 통해 스트리밍할 수 있는지 확인한다. 요청한데이터전송(550)은 상기 저장된 멀티미디어 데이터를 클라이언트에게 전송하는 것이다.
도 6는 본 발명의 일 실시에에 따른 클라우드 컴퓨터의 동작예를 나타내는 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨터의 동작예는 클라우드관리시스템명령송신(600), 명령및데이터수신(610), 명령확인(620), 명령수행(630), 클라우드시스템연결확인(640), 출력데이터송신(650)으로 구성될 수 있다.
클라우드관리시스템명령송신(600)은 클라우드 관리 시스템이 클라우드 컴퓨터에게 명령을 수신하는 것이다. 명령및데이터수신(610)은 상기 송신된 명령과 함께 멀티미디어 데이터를 수신 받는다. 명령확인(620)은 상기 전달 받은 명령을 확인하고 멀티미디어 데이터를 인코딩할지 트랜스코딩할지를 결정한다. 명령수행(630)은 상기 확인한 명령을 토대로 멀티미디어 데이터를 처리한다. 클라우드시스템연결확인(640)은 명령 수행이 완료 되면 해당 출력 데이터를 전송하기 위해 클라우드 관리 시스템과 연결이 정상적인지 확인하는 것이다. 출력데이터송신(650)은 상기 출력 데이터를 클라우드 관리 시스템에 전송하는 것이다.
해당없음.

Claims (8)

  1. 클라우드 관리 시스템 동작에 있어서,
    클라이언트의 요청을 수신하는 단계;
    상기 수신한 요청을 확인하는 단계;
    상기 확인한 요청을 바탕으로 명령을 생성하는 단계;
    상기 생성한 명령을 명령 큐에 저장하는 단계;
    상기 큐에 저장된 명령을 클라우드 컴퓨터에 송신하는 단계;
    상기 상기 송신한 명령을 수행한 뒤 출력 결과를 클라우드 컴퓨터로 부터 수신 받는 단계;
    상기 수신 받은 멀티미디어 데이터를 저장하는 단계;
    상기 완료된 명령을 명령 큐에서 제거하는 단계;
  2. 클라우드 관리 시스템 동작에 있어서,
    클라이언트의 요청을 수신하는 단계;
    상기 수신한 요청을 확인하는 단계;
    상기 확인한 요청을 바탕으로 클라이언트가 요구하는 멀티미디어 데이터가 저장 되어 있는지 확인하는 단계;
    상기 확인한 멀티미디어 데이터를 클라이언트에게 전송하는 단계;
  3. 클라우드 컴퓨터 동작에 있어서,
    클라우드 관리 시스템의 명령과 멀티미디어 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신한 명령을 확인하는 단계;
    상기 확인된 명령을 수행하는 단계;
    상기 수행한 명령에 대한 출력 결과를 클라우드 관리 시스템에 송신하는 단계;
  4. 제 1항에 있어서,
    클라이언트의 요청을 바탕으로 명령을 생성하는 단계는
    상기 획득한 요청을 바탕으로 스트리밍, 트랜스코딩, 스케일러블 인코딩의 명령을 생성하는 것을 특징으로하는 단계;
  5. 제 1항에 있어서,
    클라우드 컴퓨터로 명령을 송신하는 단계는
    상기 수신 받은 클라이언트의 요청 혹은 생성한 명령에 따라 사용하는 클라우드 컴퓨터의 대수를 결정하는 것을 특징으로하는 단계;
  6. 제 2항에 있어서,
    클라이언트의 요청은 수신한는 단계는
    저장되어 있는 멀티미디어 파일이 다양한 수준의 화질, 해상도로 나누어 부호화 되어있다면, 선택적으로 멀티미디어 파일을 요청할 수 있는 것을 특징으로 하는 단계;
  7. 제 2항에 있어서,
    멀티미디어 데이터를 클라이언트에게 전송하는 단계는
    현재 클라이언트와의 연결 상태에 따라 적응적으로 화질이나 해상도를 결정하여 보낼 수 있는 것을 특징으로 하는 단계;
  8. 제 3항에 있어서,
    명령을 수행하는 단계는
    클라우드 관리 시스템의 명령에 따라 다양한 코덱에 맞는 부호화 방법, 트랜스 코딩, 스케일러블 부호화 방법을 갖는것을 특징으로 하는 단계;

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