KR20210059669A - 지상파 uhd 방송 송출 최적화 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

지상파 UHD 방송 송출 최적화 방법 및 그 시스템이 개시된다. 이 방법은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 방송 송출 최적화 장치의 동작 방법으로서, 원격지에 위치한 방송 장치가 송출하는 방송 신호에 관한 네트워크 지연값의 시계열 분석을 통해 네트워크 지연 예측값을 산출하는 단계, 상기 네트워크 지연 예측값과 사전에 설정된 네트워크 지연 기준값을 토대로, 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계, 그리고 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 상기 방송 장치로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값은, 상기 방송 장치의 방송 신호 송출에 적용된다.

Description

지상파 UHD 방송 송출 최적화 방법 및 그 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR OPTIMIZING TERRESTRIAL UHD BROADCAST TRANSMISSION}
본 발명은 지상파 UHD(Ultra High Definition) 방송 송출 최적화 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
ATSC(Advanced Television System Committee)에서는 IP(Internet Protocol) 기반의 차세대 지상파 방송 서비스를 위해 지상파 UHD 방송 전송 표준인 ATSC 3.0이라는 이름으로 방송 기술 규격 개발을 진행하고 있다.
UHD 방송 시스템은 다양한 신호와 그에 따른 여러 장비를 동시에 사용하고 있으며, 방송 장비와 네트워크 장비가 혼재되어 있어 에러 발생시 전체 시스템의 상호 관계를 파악해서 대처해야 한다. 그러나, 종래에는 개별적으로 장비를 관리하고 있으므로 운영자가 방송 시스템을 관리하는데 어려움이 존재하였다.
해결하고자 하는 과제는 지상파 UHD 방송 신호의 모니터링 정보를 시계열 분석하여 최적화된 송출 설정값을 도출하고, 이러한 최적화된 송출 설정값을 방송 장치에 적용하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
한 특징에 따르면, 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 방송 송출 최적화 장치의 동작 방법으로서, 원격지에 위치한 방송 장치가 송출하는 방송 신호에 관한 네트워크 지연값의 시계열 분석을 통해 네트워크 지연 예측값을 산출하는 단계, 상기 네트워크 지연 예측값과 사전에 설정된 네트워크 지연 기준값을 토대로, 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계, 그리고 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 상기 방송 장치로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값은, 상기 방송 장치의 방송 신호 송출에 적용된다.
상기 수신하는 단계는, 통합 모니터링 장치로부터 통합 모니터링 정보를 수신하고, 상기 통합 모니터링 장치는, 상기 복수의 방송 장치와 각각 연결된 복수의 로컬 모니터링 장치로부터 수신한 각각의 모니터링 정보를 통합한 통합 모니터링 정보를 상기 방송 송출 최적화 장치로 전달하며, 상기 복수의 로컬 모니터링 장치는, 상기 복수의 방송 장치가 송출하는 각각의 방송 신호에 관한 네트워크 지연값 또는 상기 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 모니터링 정보를 생성하여 상기 통합 모니터링 장치로 전송할 수 있다.
상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는, 이전 시점의 최대 네트워크 지연(Maximum Network Delay, MND)값과 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 이용하여 현 시점의 최적화 최대 네트워크 지연값(MND)을 설정하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계 이후, 주조정실의 방송 장치와 연결된 브로드캐스트 게이트웨이에게 상기 최적화 최대 네트워크 지연값(MND)을 전송할 수 있다.
상기 방송 장치는, MMT(MPEG Media transport) AV(Audio/Video) 인코더를 포함하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는, 수신된 AV 신호를 표시하는 시간을 결정하는 MPU(Media Processing Unit) 타임스탬프 디스크립터(Timestamp descriptor)의 MPU 제안 시간(presentation_time)에 대한 최적화 설정값을 산출하고, 상기 방송 장치로 전송하는 단계는, 상기 MPU 제안 시간에 대한 최적화 설정값을 상기 MMT AV 인코더로 송출할 수 있다.
상기 방송 장치는, ROUTE(Real-Time Object Delivery over Unidirectional Transport) AV 인코더를 포함하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는, 미디어 프리젠테이션 디스크립션(Media Presentation Description) 테이블에 포함되는 제안 프리젠테이션 지연(suggested presentation delay) 값에 대한 최적화 설정값을 산출하고, 상기 방송 장치로 전송하는 단계는, 상기 제안 프리젠테이션 지연값에 대한 최적화 설정값을 상기 ROUTE AV 인코더에게 송출할 수 있다.
상기 방송 장치는, 캡션 인코더를 포함하고, 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는, 자막 데이터의 MPU(Media Processing Unit) 타임스탬프 디스크립터에 포함되는 캡션 데이터를 표시하는 시간에 대한 최적화 설정값을 산출하고, 상기 방송 장치로 전송하는 단계는, 상기 캡션 데이터를 표시하는 시간에 대한 최적화 설정값을 상기 캡션 인코더에게 송출할 수 있다.
다른 특징에 따르면, 원격지에 위치하는 복수의 방송 장치와 각각 연결되어, 상기 각각의 방송 장치가 송출하는 각각의 방송 신호에 관한 네트워크 지연 정보를 생성하여 출력하는 복수의 로컬 모니터링 장치, 상기 복수의 로컬 모니터링 장치와 사전 설정된 통신 프로토콜을 사용하여 연결되어, 상기 복수의 로컬 모니터링 장치로부터 각각의 네트워크 지연 정보를 수집하는 통합 모니터링 장치, 그리고 상기 통합 모니터링 장치로부터 상기 각각의 네트워크 지연 정보를 수신하고, 상기 각각의 네트워크 지연 정보를 분석하여 최적화된 네트워크 지연 설정값을 산출하는 최적화 장치를 포함하고, 상기 최적화된 네트워크 지연 설정값은, 상기 복수의 방송 장치에 적용된다.
상기 최적화 장치는, 상기 각각의 네트워크 지연 정보를 시계열 분석하여 네트워크 지연 예측값을 산출하고, 상기 네트워크 지연 예측값 및 사전에 설정된 네트워크 지연 기준값을 토대로 계산된 최적화 시간을 이용하여 상기 최적화된 네트워크 지연 설정값을 산출할 수 있다.
주조정실에 위치하는 브로드캐스트 게이트웨이를 더 포함하고, 상기 최적화 장치는, 방송 패킷을 무선 주파수로 송출하는 시간 정보가 수록되는 부트스트랩 타이밍 정보의 이전 시점의 최대 네트워크 지연(Maximum Network Delay, MND)값에 상기 최적화 시간을 적용하여 현재 시점의 최대 네트워크 지연값(MND)을 산출하고, 상기 현재 시점의 최대 네트워크 지연값(MND)를 상기 브로드캐스트 게이트웨이의 최적화된 네트워크 지연 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 방송 장치는, AV(Audio/Video) 인코더를 포함하고, 상기 최적화 장치는,상기 최적화 시간을 AV 신호를 표시하는 시간을 결정하는 타임오프셋에 적용하여 최적화된 타임오프셋을 산출하고, 상기 최적화된 타임오프셋을 상기 AV 인코더에 전송할 수 있다.
상기 방송 장치는, 캡션 인코더를 더 포함하고, 상기 최적화 장치는, 상기 최적화 시간을 캡션 데이터를 표시하는 시간을 결정하는 타임오프셋에 적용하여 최적화된 타임오프셋을 산출하고, 상기 최적화된 타임오프셋을 상기 캡션 인코더에 전송할 수 있다.
실시예에 따르면, 원격지에 위치한 복수의 지상파 UHD 방송 장치를 통합 모니터링하고 통합 모니터링한 결과를 수집해서 처리함으로써, 에러 발생 여부를 한눈에 확인할 수 있고, 에러 발생시 전체 시스템의 상호 관계를 파악하기가 용이하다.
또한, 원격지에 위치한 복수의 지상파 UHD 방송 장치를 모니터링한 결과에 기초하여 방송 송출 최적화값을 도출하고, 이를 방송 장치에 적용함으로써 방송 품질을 개선할 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 구성을 도시한다.
도 2는 도 1의 최적화 장치의 구성을 도시한다.
도 3은 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 최적화 방법을 도시한다.
도 4는 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 하드웨어 구성을 도시한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 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.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.
본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것 뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.
본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 도면에 관계없이 동일한 도면번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는" 은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 방송 통합 모니터링 시스템은 원격지에 각각 위치하는 복수의 방송 시스템(1, 2, 3), 통합 모니터링 장치(400) 및 최적화 장치(500)를 포함한다.
복수의 방송 시스템(1, 2, 3)은 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 지상파 UHD(Ultra High Definition Television) 방송 신호를 송출할 수 있다.
방송 시스템 #1(1)은 방송국 주조정실에 위치하여 UHD 방송 신호를 송출하는 시스템일 수 있다.
방송 시스템 #2(2) 및 방송 시스템 #3(3)은 방송 송신소에 위치하여 방송 시스템 #1(1)으로부터 수신되는 UHD 방송 신호를 방송 권역의 방송 수신 단말(미도시)에게 송출하는 시스템일 수 있다.
한 예시에 따르면, 방송 시스템 #1(1)은 KBS 여의도 주조정실에 위치하고, 방송 시스템 #2(2)는 남산 송신소에 위치하고, 방송 시스템 #3(3)은 곽안산 송신소에 위치할 수 있다.
이때, 방송 시스템(1, 2, 3)은 세개를 도시하였지만 이는 설명의 편의를 위한 실시예로서, 이에 국한되는 것은 아니다.
방송 시스템 #1(1)은 로컬 모니터링 장치 #1(110), 브로드캐스트 게이트웨이(200) 및 UHD 방송 장치 #1(310)를 포함한다. 브로드캐스트 게이트웨이(200)는 로컬 모니터링 장치 #1(110) 및 UHD 방송 장치 #1(310)와 연결된다.
이때, UHD 방송 장치 #1(310)은 최적화 대상인 AV 인코더, 캡션 인코더 등을 포함한다.
UHD 방송 장치 #1(310)은 방송 신호를 브로드캐스트 게이트웨이(200)로 송출한다. 이때, 방송 신호는 영상 데이터 및 오디오 데이터가 인코딩된 방송 데이터로서, STLTP(Studio-to-Transmitter Link Tunneling Protocol) 패킷으로 생성될 수 있다. 브로드캐스트 게이트웨이(200)는 방송 신호를 UHD 방송 장치 #2(320) 및 UHD 방송 장치 #3(330)로 송출한다.
방송 시스템 #2(2)는 로컬 모니터링 장치 #2(120) 및 UHD 방송 장치 #2(320)를 포함한다. 방송 시스템 #3(3)은 로컬 모니터링 장치 #3(130) 및 UHD 방송 장치 #3(330)를 포함한다. 이때, UHD 방송 장치 #2(320) 및 UHD 방송 장치 #3(330)는 Exciter일 수 있다. Exciter ATSC 3.0 RF 송신기로서, STLTP 패킷을 수신하여 ATSC 3.0 표준에 맞는 무선 주파수를 생성해서 on air로 송출하는 장비이다.
로컬 모니터링 장치 #1(110)은 브로드캐스트 게이트웨이(200)가 송출하는 STLTP 패킷을 수신하고 모니터링 정보를 생성한다. 로컬 모니터링 장치 #1(110)은 브로드캐스트 게이트웨이(200)로부터 수신되는 STLTP 패킷을 사용하여 계산한 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다.로컬 모니터링 장치 #2(120)는 UHD 방송 장치 #2(320)가 브로드캐스트 게이트웨이(200)로부터 수신하는 방송 신호에 관한 모니터링 정보를 생성한다. 로컬 모니터링 장치 #2(120)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)로부터 수신하는 방송 신호와 UHD 방송 장치 #2(320)의 방송 신호를 모니터링하고 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다.
로컬 모니터링 장치 #3(130)는 UHD 방송 장치 #3(330)가 브로드캐스트 게이트웨이(200)로부터 수신하는 방송 신호에 관한 모니터링 정보를 생성한다. 로컬 모니터링 장치 #3(130)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)로부터 수신하는 방송 신호와 UHD 방송 장치 #3(330)의 방송 신호를 모니터링하고 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다.시계열 분석 데이터는 로컬 모니터링 장치 #2(120) 및 로컬 모니터링 장치 #3(130)가 수신한 STLTP 패킷을 사용하여 계산한 각각의 네트워크 지연(Network Delay) 값이다. 네트워크 지연값은 방송국 주조정실에 위치한 로컬 모니터링 장치 #1(110) 및 각 지역 송신소에 위치하는 로컬 모니터링 장치 #2(120) 및 로컬 모니터링 장치 #3(130)에 의하여 측정된 값일 수 있다. 이때, 로컬 모니터링 장치 #2(120) 및 로컬 모니터링 장치 #3(130)에 의하여 측정된 네트워크 지연값이 로컬 모니터링 장치 #1(110)에 의하여 측정된 네트워크 지연값보다 더 큰 것이 일반적이다.
최적화 장치(500)는 이러한 네트워크 지연값이 안정하게 유지되는지 모니터링하고 안정하게 유지되게 되면 네트워크 지연값을 줄이는 방식으로 최적화 값을 계산하고 적용한다.
이때, 로컬 모니터링 장치들(110, 120, 130)은 각각의 UHD 방송 장치(310, 320, 330)로부터 IP 패킷 형태로 방송 신호를 수신한다.
한 실시예에 따르면, 로컬 모니터링 장치들(110, 120, 130)은 사전 정해진 시점 또는 특정 주기에 자발적으로 모니터링 정보를 통합 모니터링 장치(400)로 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 로컬 모니터링 장치들(110, 120, 130)은 통합 모니터링 장치(400)의 요청에 따라 모니터링 정보를 전송할 수 있다.
통합 모니터링 장치(400)는 복수의 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)와 사전 설정된 통신 프로토콜을 사용하여 연결되어, 복수의 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)로부터 각각의 모니터링 정보를 수집한다. 이때, 사전 설정된 통신 프로토콜은 SNMP(Simple Network Management Protocol) 와 HTTP 프로토콜이 사용될 수 있다.
로컬 모니터링 장치들(110, 120, 130)은 STLTP 패킷으로부터 네트워크 지연 시간(Network Delay Time)을 획득하고, 이러한 네트워크 지연 시간을 모니터링 정보로 생성할 수 있다.
통합 모니터링 장치(400)는 각각의 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)로부터 각각의 네트워크 지연 시간이 포함된 모니터링 정보를 수신할 수 있다.
통합 모니터링 장치(400)는 각각의 모니터링 정보를 가공하여 통합 모니터링 화면을 생성하고 이를 운용자가 확인할 수 있게 디스플레이 장치를 통해 출력할 수 있다.
최적화 장치(500)는 통합 모니터링 장치(400)로부터 각 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)의 모니터링 정보들을 수집한다. 최적화 장치(500)는 각 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)로부터 각 로컬 모니터링 장치(110, 120, 130)에 의해 측정된 네트워크 지연값들에 대한 시계열 분석 데이터를 모니터링 정보로 수집할 수 있다.
최적화 장치(500)는 수집된 모니터링 정보들 분석해서 최적화된 송출 설정값을 생성하고, 최적화된 설정값을 UHD 방송 장치들(310, 320, 330) 및 브로드캐스트 게이트웨이(200)로 전송하여 방송 신호 설정값을 최적화할 수 있다.
도 2는 도 1의 최적화 장치(500)의 구성을 도시한다.
이때, 로컬 모니터링 장치들(110, 120, 130)을 통칭하여 로컬 모니터링 장치(100)로 기재하고, UHD 방송 장치들(310, 320, 330)을 통칭하여 UHD 방송 장치(300)로 기재한다.
도 2를 참조하면, 최적화 장치(500)는 모니터링 정보 수집부(501), 최적화 설정부(503) 및 최적화 연동부(505)를 포함한다.
모니터링 정보 수집부(501)는 통합 모니터링 장치(400)로부터 각 로컬 모니터링 장치(100)의 모니터링 정보들 중에서 네트워크 지연 시간들을 저장할 수 있다. 이때, 일정 시간(T0 ~ Tn) 동안 각각의 네트워크 지연 시간들에 대한 시계열 분석 데이터를 로컬 모니터링 장치(100) 별로 수집하여 저장할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 모니터링 정보 수집부(501)에 의해 저장된 각각의 네트워크 지연 시간들에 대한 시계열 데이터 분석 데이터를 통해 네트워크 지연 시간을 예측한다. 최적화 설정부(503)는 네트워크 지연 시간의 예측 결과를 토대로 네트워크 지연 시간을 최적화하는 설정값, 즉, 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출한다. 최적화 설정부(503)는 네트워크 지연 시간이 최소화시킬 수 있도록 최적화 설정값을 산출할 수 있다.
이때, 네트워크 지연 최적화 설정값은 대상 장치 별로 산출되는데, 최적화 설정의 대상 장치는 브로드캐스트 게이트웨이(200) 및 UHD 방송 장치 #1(310)를 포함한다.
UHD 방송 장치 #1(310)는 세부적으로 AV 인코더(301) 및 캡션 인코더(Caption Encoder)(303)를 포함하고, AV 인코더(301)는 MMT(MPEG Media transport) AV(Audio/Video) 인코더(305) 및 ROUTE(Real-Time Object Delivery over Unidirectional Transport) AV 인코더(307)를 포함한다.
최적화 설정부(503)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)에서 설정하는 최대 네트워크 지연(Maximum Network Delay, MND) 설정값을 최적화할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 MMT AV 인코더(305)에서 설정하는 타임 오프셋(Time Offset) 설정값을 최적화할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 ROUTE AV 인코더(307)에서 설정하는 서제스티드 프리젠테이션 지연(Suggested Presentation Delay) 설정값을 최적화할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 캡션 인코더(303)에서 설정하는 타임 오프셋(Time Offset) 설정값을 최적화할 수 있다.
최적화 연동부(505)는 UHD 방송 장치 #1(310) 및 브로드캐스트 게이트웨이(200)와 사전 설정된 프로토콜로 통신하고, 최적화 설정부(503)에 의해 도출된 네트워크 지연 최적화 설정값을 UHD 방송 장치 #1(310) 및 브로드캐스트 게이트웨이(200)로 각각 전송할 수 있다. 이때, 사전 설정된 프로토콜은 SNMP가 사용될 수 있다.
최적화 연동부(505)는 UHD 방송 장치 #1(310)와 통신을 할 수 있는 통신 정보를 관리하고 통신 프로토콜과 데이터 포맷을 결정해서 최적화 값을 전달할 수 있다.
최적화 연동부(505)는 최적화 값이 변경되면, 최적화 설정부(503)의 제어하에 최적화 대상 장치(200, 310)에 최적화 설정값을 전달하고 최적화 대상 장치(200, 310)로부터 최적화 설정이 되었음을 응답받는다.
최적화 연동부(505)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)에 최적화 설정값으로 MND를 전송할 수 있다.
최적화 연동부(505)는 MMT AV 인코더(305)에 최적화 설정값으로 타임 오프셋(Time offset)을 전송할 수 있다.
최적화 연동부(505)는 ROUTE AV 인코더(307)에 최적화 설정값으로 서제스티드 프리젠테이션 지연(Suggested Presentation Delay)값을 전송할 수 있다.
최적화 연동부(505)는 캡션 인코더(303)에 최적화 설정값으로 타임 오프셋을 전송할 수 있다.
도 3은 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 최적화 방법을 한다.
도 3을 참조하면, UHD 방송 장치 #1(310)는 방송 신호를 브로드캐스트 게이트웨이(200)로 송출한다(S101).
브로드캐스트 게이트웨이(200)는 로컬 모니터링 장치 #1(110)에게 방송 신호를 송출한다(S103).
로컬 모니터링 장치 #1(110)은 S103에서 수신한 방송 신호로부터 네트워크 지연값을 측정하고 측정한 네트워크 지연값을 토대로 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다(S105).
로컬 모니터링 장치 #1(110)은 S105에서 생성한 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터가 포함된 모니터링 정보를 통합 모니터링 장치(400)로 전송한다(S107).
브로드캐스트 게이트웨이(200)는 로컬 모니터링 장치 #2(120)에게 방송 신호를 송출한다(S109).
로컬 모니터링 장치 #2(120)은 S109에서 수신한 방송 신호로부터 네트워크 지연값을 측정하고 측정한 네트워크 지연값을 토대로 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다(S111).
로컬 모니터링 장치 #2(120)은 S111에서 생성한 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터가 포함된 모니터링 정보를 통합 모니터링 장치(400)로 전송한다(S113).
브로드캐스트 게이트웨이(200)는 로컬 모니터링 장치 #3(130)에게 방송 신호를 송출한다(S115).
로컬 모니터링 장치 #3(130)은 S115에서 수신한 방송 신호로부터 네트워크 지연값을 측정하고 측정한 네트워크 지연값을 토대로 시계열 분석 데이터를 생성할 수 있다(S117).
로컬 모니터링 장치 #3(130)은 S117에서 생성한 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터가 포함된 모니터링 정보를 통합 모니터링 장치(400)로 전송한다(S119).
최적화 설정부(503)는 통합 모니터링 장치(400)로부터 각각의 로컬 모니터링 장치가 생성한 시계열 분석 데이터들이 포함된 통합 모니터링 정보를 수신할 수 있다(S121).
최적화 설정부(503)는 S121의 시계열 데이터 분석 데이터들에 기초하여 미래의 네트워크 지연 예측값을 산출한다(S123).
최적화 설정부(503)는 네트워크 지연 예측값을 토대로 최적화 설정값을 산출(S125)하여 이를 UHD 방송 장치 #1(310) 및 브로드캐스트 게이트웨이(200)에게 전송한다(S127, S129).
최적화 설정부(503)는 S123에서 산출한 네트워크 지연 예측 시간과 사전에 설정된 네트워크 지연 기준 시간 간의 차이를 최적화 시간으로 산출한다. 이때, 최적화 시간 산출은 수학식 1과 같이 구현될 수 있다.
[수학식 1]
최적화 시간=네트워크 지연 예측 시간-네트워크 지연 기준 시간
S129에서 최적화 연동부(505)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)에게 최적화된 MND(Maximum Network Delay)값을 전송하고 응답을 수신할 수 있다.
이때, 최적화 대상 장치가 브로드캐스트 게이트웨이(200)일 경우, 최적화 설정부(503)는 브로드캐스트 게이트웨이(200)가 전송하는 방송 신호의 모니터링 정보 중에서 타이밍 관리 패킷(Timing & Management_Packet) 정보를 통해 부트스트랩 타이밍 정보(Bootstrap_Timing_Data)를 획득한다. 부트스트랩 타이밍 정보(Bootstrap_Timing_Data) 값은 방송 송신소의 Exciter, 즉, UHD 방송 장치 #2(320), UHD 방송 장치 $3(330)가 STLTP 패킷을 수신받아 RF로 송출하는 시간을 결정한다.
최적화 설정부(503)는 최적화 이전에 설정된 기존 MND 값에 최적화 시간을 적용하며, 다음 표 1과 같을 수 있다.
Bootstrap Timing Data(){
for(i=0; i<num_smission_time; i++
Seconds
Nanoseconds
}
}
이때, 네트워크 지연 최적화 설정값은 브로드캐스트 게이트웨이(200)에서 설정하는 MND로서, 다음 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
최적화 MND(Maximum Network Delay) 값 = 기존 MND - 최적화 시간
수학식 2의 기존 MND는 현 시점(T)보다 이전 시점(T-1)의 MND값을 의미한다. 최적화 MND 값은 현 시점(T)에 적용되는 MND값을 의미한다. 수학식 2의 최적화 시간은 수학식 1을 통해 산출된다.
S107에서 최적화 연동부(505)는 방송 장치(300)의 MMT 인코더(305)에게 최적화된 타임오프셋값을 전송하고 응답을 수신할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 수학식 1의 최적화 시간을 MPU(Media Processing Unit) 제안 시간(MPU_presentation_time)을 결정하는데 사용하는 타임 오프셋(TimeOffset)에 적용할 수 있다.
MPU 제안 시간(MPU_presentation_time)값은 MMT AV 인코더(305)가 생성하는 MPU 타임스탬프 디스크립터(Timestamp descriptor)에 포함된다. MPU 제안 시간(Mpu_presentation_time)값은 AV 신호를 수신한 방송 장치의 수신기에서 AV를 표시하는 시간을 결정한다. 즉, 방송 수신 단말에서 MPU 제안 시간(MPU_presentation_time) 정보가 나타내는 제시 시각에 컨텐츠 정보에 기초한 영상 및 음성을 출력하도록 처리를 실행한다. MPU 제안 시간(MPU_presentation_time) 의 최적화를 위한 타임오프셋은 수학식 3을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 3]
기존 타임오프셋(TimeOffset) - 최적화 시간 = 최적화 타임오프셋(TimeOffset) 값
최적화 타임오프셋값은 현 시점(T)에 적용되는 값이고, 기존 타임오프셋값은 현 시점(T) 보다 이전 시점(T-1)의 값일 수 있다. 수학식 3의 최적화 시간은 수학식 1을 통해 산출된다.
MPU 제안 시간(MPU_presentation_time)이 수록되는 MPU 타임스탬프 디스크립터는 표 2와 같을 수 있다.
Syntax
MPU_timestamp_descriptor(){
Descriptor_tag
Descriptor_length
For(i=0; i<N; i++){
Mpu_sequence_number
Mpu_presentation_time
}
{
S127에서 최적화 연동부(505)는 방송 장치(300)의 ROUTE AV 인코더(307)에게 최적화된 제안 프리젠테이션 지연(Suggested Presentation Delay) 값을 전송하고 응답을 수신할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 제안 프리젠테이션 지연(suggested presentation delay) 값을 최적화할 수 있다. 제안 프리젠테이션 지연값은 ROUTE AV 인코더(507)가 생성하는 미디어 프리젠테이션 디스크립션(Media Presentation Description) 테이블에 포함되는 값으로서, 이 값에 최적화 시간을 적용한다.
제안 프리젠테이션 지연값은 AV 인코더 중에서 ROUTE 방식의 인코더(407)에서 AV 메타 정보(MPD Media Presentation Description)에 포함되는 속성값으로 AV 패킷을 수신한 TV와 같은 방송 수신 단말에서 AV를 표시하는 시간을 결정하는데 사용되는 값이다. 제안 프리젠테이션 지연값은 너무 짧은 시간이 입력되면 AV 패킷을 수신한 시간이 재생 시간과 역전이 되어 AV를 재생할 수 없게 되고 너무 긴 시간이 입력되면 AV 재생에 지연이 발생되므로, 최적화된 값을 설정할 필요가 있으며, 이를 수행하는 것이 최적화 설정부(503)이다.
제안 프리젠테이션 지연(Suggested Presentation Delay) 값은 AV 신호를 수신한 수신기(또는 방송 수신 단말)에서 AV를 표시하는 시간을 결정한다. 제안 프리젠테이션 지연의 최적화 설정은 수학식 4와 같을 수 있다.
[수학식 4]
최적화 Suggested Presentation Delay 값 = 기존 Suggested Presentation Delay - 최적화 시간
최적화 Suggested Presentation Delay 값은 현 시점(T)에 적용되는 값이고, 기존 Suggested Presentation Delay값은 현 시점(T) 보다 이전 시점(T-1)의 값일 수 있다. 수학식 4의 최적화 시간은 수학식 1을 통해 산출된다.
S127에서 최적화 연동부(505)는 방송 장치(300)의 캡션 인코더(Caption Encoder)(305)에게 최적화된 타임 오프셋(TimeOffset) 값을 전송하고 응답을 수신할 수 있다.
최적화 설정부(503)는 캡션 인코더(305)가 생성하는 IMSC(Internet Media Subtitles and Captions)1 자막 데이터의 MPU 타임스탬프 디스크립터(Timestamp descriptor)에 포함되는 시작(begin)값을 결정하는데 사용되는 타임 오프셋(TimeOffset) 값을 최적화할 수 있다. 여기서, 시작(Begin)값은 캡션 신호를 수신한 수신기(또는 방송 수신 단말)에서 캡션 데이터를 표시하는 시간을 결정한다. 이러한 시작값의 최적화 설정은 수학식 5와 같을 수 있다.
[수학식 5]
기존 타임오프셋(TimeOffset) - 최적화 시간 = 최적화 TimeOffset 값
최적화 타임오프셋값은 현 시점(T)에 적용되는 값이고, 기존 타임오프셋값은 현 시점(T) 보다 이전 시점(T-1)의 값일 수 있다. 수학식 5의 최적화 시간은 수학식 1을 통해 산출된다.
한편, 도 4는 한 실시예에 따른 방송 통합 모니터링 시스템의 하드웨어 구성을 도시한다.
도 4를 참고하면, 로컬 모니터링 장치(100, 110, 120, 130), 통합 모니터링 장치(400), 최적화 장치(500)는 적어도 하나의 컴퓨팅 장치(600)로 구현될 수 있고, 본 개시의 동작을 실행하도록 기술된 명령들(instructions)이 포함된 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있다.
컴퓨팅 장치(600)의 하드웨어는 적어도 하나의 프로세서(601), 메모리(603), 스토리지(605), 통신 장치(607)를 포함할 수 있고, 버스(Bus)를 통해 연결될 수 있다. 이외에도 입력 장치 및 출력 장치 등의 하드웨어가 포함될 수 있다. 통합 모니터링 장치(400)를 구현하는 컴퓨팅 장치(600)는 통합 모니터링 화면을 출력할 수 있는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다.
컴퓨팅 장치(600)는 컴퓨터 프로그램을 구동할 수 있는 운영 체제를 비롯한 각종 소프트웨어가 탑재될 수 있다. 프로세서(601)는 컴퓨팅 장치(600)의 동작을 제어하는 장치로서, 컴퓨터 프로그램에 포함된 명령들을 처리하는 다양한 형태의 프로세서일 수 있고, 예를들면, CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 등 일 수 있다. 또한, 프로세서(801)는 위에서 설명한 방법을 실행하기 위한 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다.
메모리(603)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(603)는 본 개시의 동작을 실행하도록 기술된 명령들이 프로세서(601)에 의해 처리되도록 해당 컴퓨터 프로그램을 스토리지(605)로부터 로드할 수 있다. 메모리(603)는 예를들면, ROM(read only memory), RAM(random access memory) 등일 수 있다. 스토리지(605)는 본 개시의 동작을 실행하는데 요구되는 각종 데이터, 컴퓨터 프로그램 등을 저장할 수 있다. 스토리지(605)는 컴퓨터 프로그램을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(605)는 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
통신 장치(607)는 SNMP(Simple Network Management Protocol) 프로토콜 통신을 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 방송 송출 최적화 장치의 동작 방법으로서,
    원격지에 위치한 방송 장치가 송출하는 방송 신호에 관한 네트워크 지연값의 시계열 분석을 통해 네트워크 지연 예측값을 산출하는 단계,
    상기 네트워크 지연 예측값과 사전에 설정된 네트워크 지연 기준값을 토대로, 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계, 그리고
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 상기 방송 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값은,
    상기 방송 장치의 방송 신호 송출에 적용되는, 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 수신하는 단계는,
    통합 모니터링 장치로부터 통합 모니터링 정보를 수신하고,
    상기 통합 모니터링 장치는,
    상기 복수의 방송 장치와 각각 연결된 복수의 로컬 모니터링 장치로부터 수신한 각각의 모니터링 정보를 통합한 통합 모니터링 정보를 상기 방송 송출 최적화 장치로 전달하며,
    상기 복수의 로컬 모니터링 장치는,
    상기 복수의 방송 장치가 송출하는 각각의 방송 신호에 관한 네트워크 지연값 또는 상기 네트워크 지연값에 대한 시계열 분석 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 모니터링 정보를 생성하여 상기 통합 모니터링 장치로 전송하는, 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는,
    이전 시점의 최대 네트워크 지연(Maximum Network Delay, MND)값과 상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 이용하여 현 시점의 최적화 최대 네트워크 지연값(MND)을 설정하고,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계 이후,
    주조정실의 방송 장치와 연결된 브로드캐스트 게이트웨이에게 상기 최적화 최대 네트워크 지연값(MND)을 전송하는, 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 방송 장치는,
    MMT(MPEG Media transport) AV(Audio/Video) 인코더를 포함하고,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는,
    수신된 AV 신호를 표시하는 시간을 결정하는 MPU(Media Processing Unit) 타임스탬프 디스크립터(Timestamp descriptor)의 MPU 제안 시간(presentation_time)에 대한 최적화 설정값을 산출하고,
    상기 방송 장치로 전송하는 단계는,
    상기 MPU 제안 시간에 대한 최적화 설정값을 상기 MMT AV 인코더로 송출하는, 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 방송 장치는,
    ROUTE(Real-Time Object Delivery over Unidirectional Transport) AV 인코더를 포함하고,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는,
    미디어 프리젠테이션 디스크립션(Media Presentation Description) 테이블에 포함되는 제안 프리젠테이션 지연(suggested presentation delay) 값에 대한 최적화 설정값을 산출하고,
    상기 방송 장치로 전송하는 단계는,
    상기 제안 프리젠테이션 지연값에 대한 최적화 설정값을 상기 ROUTE AV 인코더에게 송출하는, 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 방송 장치는,
    캡션 인코더를 포함하고,
    상기 네트워크 지연 최적화 설정값을 산출하는 단계는,
    자막 데이터의 MPU(Media Processing Unit) 타임스탬프 디스크립터에 포함되는 캡션 데이터를 표시하는 시간에 대한 최적화 설정값을 산출하고,
    상기 방송 장치로 전송하는 단계는,
    상기 캡션 데이터를 표시하는 시간에 대한 최적화 설정값을 상기 캡션 인코더에게 송출하는, 방법.
  7. 원격지에 위치하는 복수의 방송 장치와 각각 연결되어, 상기 각각의 방송 장치가 송출하는 각각의 방송 신호에 관한 네트워크 지연 정보를 생성하여 출력하는 복수의 로컬 모니터링 장치,
    상기 복수의 로컬 모니터링 장치와 사전 설정된 통신 프로토콜을 사용하여 연결되어, 상기 복수의 로컬 모니터링 장치로부터 각각의 네트워크 지연 정보를 수집하는 통합 모니터링 장치, 그리고
    상기 통합 모니터링 장치로부터 상기 각각의 네트워크 지연 정보를 수신하고, 상기 각각의 네트워크 지연 정보를 분석하여 최적화된 네트워크 지연 설정값을 산출하는 최적화 장치를 포함하고,
    상기 최적화된 네트워크 지연 설정값은,
    상기 복수의 방송 장치에 적용되는, 방송 최적화 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 최적화 장치는,
    상기 각각의 네트워크 지연 정보를 시계열 분석하여 네트워크 지연 예측값을 산출하고, 상기 네트워크 지연 예측값 및 사전에 설정된 네트워크 지연 기준값을 토대로 계산된 최적화 시간을 이용하여 상기 최적화된 네트워크 지연 설정값을 산출하는, 방송 최적화 시스템.
  9. 제8항에서,
    주조정실에 위치하는 브로드캐스트 게이트웨이를 더 포함하고,
    상기 최적화 장치는,
    방송 패킷을 무선 주파수로 송출하는 시간 정보가 수록되는 부트스트랩 타이밍 정보의 이전 시점의 최대 네트워크 지연(Maximum Network Delay, MND)값에 상기 최적화 시간을 적용하여 현재 시점의 최대 네트워크 지연값(MND)을 산출하고, 상기 현재 시점의 최대 네트워크 지연값(MND)를 상기 브로드캐스트 게이트웨이의 최적화된 네트워크 지연 설정값으로 설정하는, 방송 최적화 시스템.
  10. 제8항에서,
    상기 방송 장치는,
    AV(Audio/Video) 인코더를 포함하고,
    상기 최적화 장치는,
    상기 최적화 시간을 AV 신호를 표시하는 시간을 결정하는 타임오프셋에 적용하여 최적화된 타임오프셋을 산출하고, 상기 최적화된 타임오프셋을 상기 AV 인코더에 전송하는, 방송 최적화 시스템.
  11. 제10항에서,
    상기 방송 장치는,
    캡션 인코더를 더 포함하고,
    상기 최적화 장치는,
    상기 최적화 시간을 캡션 데이터를 표시하는 시간을 결정하는 타임오프셋에 적용하여 최적화된 타임오프셋을 산출하고, 상기 최적화된 타임오프셋을 상기 캡션 인코더에 전송하는, 방송 최적화 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100829856B1 (ko) * 2005-12-01 2008-05-16 한국전자통신연구원 지상파 ｄｍｂ 단일주파수망에서의 지연 보상 장치 및 그에 따른 지연 보상을 위한 송신기

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