WO2017200319A1 - 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017200319A1
WO2017200319A1 PCT/KR2017/005174 KR2017005174W WO2017200319A1 WO 2017200319 A1 WO2017200319 A1 WO 2017200319A1 KR 2017005174 W KR2017005174 W KR 2017005174W WO 2017200319 A1 WO2017200319 A1 WO 2017200319A1
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probing
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terminal
streaming
quality
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이종민
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에스케이텔레콤 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs
    • H04N21/2343—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/647—Control signaling between network components and server or clients; Network processes for video distribution between server and clients, e.g. controlling the quality of the video stream, by dropping packets, protecting content from unauthorised alteration within the network, monitoring of network load, bridging between two different networks, e.g. between IP and wireless

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing an adaptive streaming service, and more particularly, to provide an adaptive streaming service capable of adaptively changing the quality of a streaming service in consideration of a service quality processing state in a terminal using the streaming service.
  • a method and apparatus therefor are examples of a method for providing an adaptive streaming service, and more particularly, to provide an adaptive streaming service capable of adaptively changing the quality of a streaming service in consideration of a service quality processing state in a terminal using the streaming service.
  • Streaming refers to the transmission of content such as video or audio from a server to a client over a network such as the Internet.
  • Data that is transmitted is treated as if it is flowing, called streaming.
  • the streaming server divides the content into streaming data packets so that the content can be sent to the network, and the terminal collects the received streaming data packets again, restores them to their original form, and plays them. At this time, playback and packet reception occur at the same time, and the associated series of packets is called a stream.
  • the adaptive streaming service is proposed to consider various network environments in a rapidly changing mobile environment.
  • the adaptive streaming service refers to a method of changing a transmission quality of a streaming service variably according to a change in transmission bandwidth or user device performance.
  • the same video encoded for each bitrate is stored in the form of chunks divided into constant lengths, and the terminal periodically checks a variable reception environment and checks the most appropriate bit at the check point.
  • the streaming server must store the chunks encoded in bitrates in advance in a manner of requesting and providing the streaming video to the streaming server, which may cause a delay.
  • a low-latency streaming service is provided by using a streaming technique that transmits frame-based packets.
  • this technique it is difficult to determine a condition for increasing the quality of service.
  • the present invention has been proposed to solve the above-described problems, and in particular, an adaptive streaming service that can adaptively change and provide a streaming service quality in consideration of a service quality processing state in a terminal using a streaming service is provided. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus therefor.
  • the streaming data packet is collected so as to correspond to a service quality corresponding to a higher level to be raised. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for providing an adaptive streaming service which can switch to a high quality streaming service quickly without delay in consideration of a reception response from a terminal after transmission.
  • the present invention provides a method and apparatus for providing an adaptive streaming service that can effectively manage the quality of the streaming service transmitted to the terminal according to the MMT communication protocol in a mobile network environment that changes from time to time, and can perform a probing procedure therefor.
  • the purpose is to provide.
  • a streaming server provides a terminal with a streaming data packet corresponding to a determined streaming service quality to a terminal to change a quality of service from the terminal.
  • the service quality corresponding to the higher level of the service quality being serviced to the terminal is determined according to the probing request message at a preset probing interval by the probing number corresponding to the service quality corresponding to the higher level.
  • step Determining a quality of service corresponding to the higher level as a streaming service quality of the streaming data and changing the quality of service corresponding to the higher level into a streaming data packet corresponding to the determined quality of streaming service to the terminal.
  • the method may further include determining a streaming service quality to be provided.
  • the probe required message for changing the quality of service may be generated when the quality of service processing state information in the terminal satisfies a preset condition.
  • the service quality processing state information may be terminal state information and network state information measured by the terminal.
  • the step of transmitting the probing packet to the terminal is defined according to the MMT communication protocol, the packet information for probing (probing_packet_location), the probing start time (probing_start_time), the probing_slot_duration, the probing_slot_interval and the probing According to the probing request message including the number probing_slot_number, a probing packet corresponding to the higher quality of service corresponding to the higher level may be transmitted to the terminal.
  • the probing response message may include a mobile information descriptor (Mobile_info_descriptor) including information on the MMT receiving entity, and a measurement result of receiving the probing packet.
  • Mobile_info_descriptor mobile information descriptor
  • the reception measurement result of the probing packet may be configured with information on the MMT receiving entity, information on the bandwidth average (average_rate), bandwidth peak (peak_rate), packet loss ratio (packet_loss_ratio).
  • the present invention can provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method as described above.
  • the present invention can provide a computer program stored in a computer-readable recording medium that is implemented to execute the method as described above.
  • a computer-readable recording medium recording a program according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes packet information (probing_packet_location), probing start time (probing_start_time), and probing period for probing according to an MMT communication protocol.
  • packet information provisionet_location
  • probing_start_time probing start time
  • probing period for probing according to an MMT communication protocol.
  • a probing response message including a measurement result of receiving a probing packet including information about a bandwidth average rate, a bandwidth peak rate, and a packet loss rate packet_loss_ratio. Can be.
  • a streaming server determines a streaming service quality in response to a terminal requesting a streaming service, and at a higher level of the streaming service quality in response to a request of a streaming service providing module.
  • a service quality processing module for checking and providing a corresponding quality of service and providing a streaming data packet to the terminal according to the determined streaming quality of service, and receiving a probe required message for changing the quality of service from the terminal, the quality of service module Probing packet corresponding to the higher quality of service corresponding to the higher level by checking the quality of service corresponding to the higher level of the quality of service being serviced to the terminal through the probing request message at a preset probing interval.
  • the checked It may be configured to include a streaming service providing module for changing and providing the streaming data packet to a service quality corresponding to a higher level.
  • the streaming data packet is generated according to an MPEG Media Transport (MMT) communication protocol, and each streaming data packet may be encoded in units of a media processing unit (MPU).
  • MMT MPEG Media Transport
  • MPU media processing unit
  • the service providing module including the packet information (probing_packet_location), the probing start time (probing_start_time), the probing period (probing_slot_duration), the probing interval (probing_slot_interval) and the number of probing (probing_slot_number) for probing
  • a mobile information descriptor Mobile_info_descriptor
  • bandwidth information average_rate
  • bandwidth peak peak_rate
  • packet loss rate packetet_loss_ratio
  • a computer-readable recording medium recording a program according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes packet information (probing_packet_location), probing start time (probing_start_time), and probing period for probing according to an MMT communication protocol.
  • a probing request message including a (probing_slot_duration), a probing interval (probing_slot_interval), and a probing number (probing_slot_number); corresponding to the probing request message, information on the MMT receiving entity, bandwidth average (average_rate), and bandwidth peak program for realizing a process of defining a probing response message in which a mobile information descriptor (Mobile_info_descriptor) including a measurement result of a probing event including information about a peak_rate and a packet loss ratio packet_loss_ratio is defined.
  • Mobile_info_descriptor mobile information descriptor
  • a streaming server determines a streaming service quality in response to a terminal requesting a streaming service, and at a higher level of the streaming service quality in response to a request of a streaming service providing module.
  • the service quality processing module for checking and providing a corresponding service quality and providing a streaming data packet to the terminal according to the determined streaming service quality, and if it is determined that a change in the streaming service quality corresponding to the terminal is necessary, the service quality processing Checking the service quality corresponding to the higher level of the service quality being serviced to the terminal through the module, and transmits a probing packet a predetermined number of times at predetermined time intervals so as to correspond to the identified quality of service corresponding to the higher level, remind If the quality of service conditions increase in the terminal is satisfied, it may be configured to include a streaming service providing module for changing and providing the streaming data packet to the service quality corresponding to the identified higher level.
  • the streaming data packet is generated according to an MPEG Media Transport (MMT) communication protocol, and each streaming data packet may be encoded in units of a media processing unit (MPU).
  • MMT MPEG Media Transport
  • MPU media processing unit
  • the service providing module according to the probing request message including the packet information (probing_packet_location), the probing start time (probing_start_time), the probing period (probing_slot_duration), the probing interval (probing_slot_interval) and the number of probing (probing_slot_number) for probing
  • a probing event including a probing packet transmitted from the terminal and information on an MMT receiving entity, bandwidth average rate, bandwidth peak rate, and packet loss rate in response to the probing request message from the terminal.
  • the adaptive streaming service providing method and apparatus therefor it is possible to adaptively change the quality of the streaming service in consideration of the service quality processing state in the terminal using the streaming service, thereby improving the streaming service quality Can be.
  • the adaptive streaming service providing method and apparatus therefor if you want to increase the quality of service according to the quality of service processing state at the terminal while transmitting a streaming data packet to the terminal, After collecting and transmitting streaming data packets to correspond to the quality of service corresponding to, determine the point of time to improve the service quality in consideration of the received response from the terminal, to provide a high quality streaming service more quickly and without service delay. It can be converted and provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of a streaming service providing system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exemplary screen of a streaming playback application output from a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of a streaming server according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of providing an adaptive streaming service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a data flow diagram for explaining in more detail an adaptive streaming service providing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are exemplary diagrams for describing a method for providing an adaptive streaming service according to an embodiment of the present invention.
  • first and second are used to describe various components, and are used only to distinguish one component from another component, and to limit the components. Not used.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • a component when referred to as being "connected” or “connected” to another component, it means that it may be connected or connected logically or physically. In other words, although a component may be directly connected or connected to other components, it should be understood that other components may exist in the middle, and may be connected or connected indirectly.
  • embodiments within the scope of the present invention include computer readable media having or conveying computer executable instructions or data structures stored on the computer readable medium.
  • Such computer readable media can be any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer system.
  • Such computer readable media may be in the form of RAM, ROM, EPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage, or computer executable instructions, computer readable instructions or data structures. And may include, but are not limited to, any other medium that can be used to store or deliver certain program code means, and can be accessed by a general purpose or special purpose computer system. .
  • network or “communication network” is defined as one or more data links that enable the transfer of electronic data between computer systems and / or modules.
  • network or “communication network” is defined as one or more data links that enable the transfer of electronic data between computer systems and / or modules.
  • this connection can be understood as a computer-readable medium.
  • Computer-readable instructions include, for example, instructions and data that cause a general purpose or special purpose computer system to perform a particular function or group of functions.
  • the computer executable instructions may be, for example, binary, intermediate format instructions such as assembly language, or even source code.
  • the invention may also be practiced in distributed system environments where both local and remote computer systems that are linked via wired networks, wireless data links, or combinations of wired and wireless data links perform tasks.
  • program modules may be located in both local and remote memory storage devices.
  • the streaming service described in this specification means providing a service by streaming various contents such as audio or video.
  • the streaming method is a technology that reduces the waiting time by transmitting and playing files together and is not limited by the storage capacity of the receiving side.
  • the streaming method refers to a method of receiving data in units of streaming data packets and immediately reproducing the received data.
  • Such streaming may be classified into VOD streaming, which provides content stored in a streaming server according to a user's request, and live streaming, which broadcasts content data at a predetermined time such as an internet radio broadcast or an internet broadcast.
  • Streaming applied to the present invention can be applied to both of the above schemes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a streaming service providing system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a streaming service providing system 1000 may include a streaming server 200 that provides a streaming service to a plurality of terminals 100.
  • the terminal 100 requests a streaming service for a specific content to the streaming server 200 through the communication network 300 in response to a user's request, and receives the content provided from the streaming server 200 in a streaming manner It becomes available.
  • the terminal 100 confirms a request for providing a streaming service for specific content from a user.
  • the request for providing a streaming service for the specific content may be made through input from a user, such as a Uniform Resource Locator (URL) for requesting specific content through a browser, or a selection of a specific content or a specific channel.
  • the terminal 100 may check the streaming server 200 providing the corresponding streaming service, request the streaming server 200 to provide the streaming service, and receive the same.
  • a Uniform Resource Locator URL
  • the terminal 100 of the present invention is a user equipment (User Equipment), Mobile Station (Mobile Station, MS), Mobile Terminal (Mobile Terminal, MT), Subscriber Station (SS), Portable Subscriber Station (Portable Subscriber Station, PSS), an access terminal (AT), and the like, and may include all or some functions of a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, and the like.
  • the terminal 100 may be a mobile terminal such as a smart phone, a tablet PC, a personal digital assistant (PDA), or a portable multimedia player (PMP), as well as a smart TV according to an implementation form thereof. Fixed terminals such as TV), desktop computers and the like may also be used.
  • the terminal 100 of the present invention requests streaming service to the streaming server 200 through the communication network 300, and any device can be applied to the terminal 100 of the present invention as long as it is a user's device that can receive and use the streaming service. It is possible.
  • the streaming server 200 may provide various contents, such as a photo, a video, audio, and an application, to the terminal 100 in a streaming manner, and at least one content from a content provider (CP). It receives and manages, and serves to provide content to the plurality of terminals 100 in a streaming manner through the communication network (300).
  • the streaming server 200 of the present invention periodically checks the service quality processing state information of the terminal 100 when providing a streaming service to the terminal 100 to provide an adaptive streaming service, and provides a low quality to the terminal 100 After providing a streaming service, it is possible to determine a time point for quality improvement, and to quickly switch to provide a high quality streaming service without delay.
  • the streaming server 200 of the present invention may generate an MMT streaming data packet according to the MMT protocol and transmit it to the terminal 100 when the streaming data is generated.
  • the terminal 100 is provided by the streaming server 200.
  • the MMT streaming data packet may be received and used.
  • the streaming server 200 may further include a content server (not shown) for providing content.
  • the content server (not shown) refers to a third operator server that holds and manages content, and may mean an origin server.
  • the content server (not shown) is implemented as a web server or a web application server (WAS).
  • the terminal 100 includes a broadcasting station headend device such as a professional baseball relay broadcast and a world cup relay broadcast. Means a device that holds broadcast data transmitted from (not shown).
  • the content server (not shown) may provide content to the terminal 100 directly at the request of the terminal 100, and to provide the content to the terminal 100 according to a streaming service according to an embodiment of the present invention. If so, the streaming server 200 supporting the interworking may provide the content to the terminal 100.
  • a processor mounted in each device may process a program command for executing the method according to the present invention.
  • this processor may be a single-threaded processor, and in other implementations, the processor may be a multithreaded processor.
  • the processor is capable of processing instructions stored in memory or storage.
  • the communication network 300 refers to a communication network for transmitting and receiving information between the terminal 100 and the streaming server 200, in particular, a variety of types, such as intranet network, rather than a single communication network form,
  • a communication network implemented using various types of wired and wireless communication technologies such as a mobile communication network and a satellite communication network may be mixed.
  • the communication network 300 may be configured to include an external network, such as an internet network (not shown), connected to a mobile network including a plurality of wired / wireless access networks (not shown) and a core network (not shown).
  • the wired / wireless access network (not shown) constituting the mobile network is an access network for performing wired / wireless communication with the terminal 100.
  • BSC base station controller
  • RNC radio network controller
  • a digital signal processor and a wireless signal processor which are integrally implemented in the base station, are divided into digital units (hereinafter referred to as DUs and radio units (hereinafter referred to as RUs)).
  • DUs and radio units hereinafter referred to as RUs
  • RUs radio units
  • Each of a plurality of RUs (not shown) may be installed in the area, and a plurality of RUs (not shown) may be configured by connecting with a centralized DU (not shown).
  • the core network (not shown) constituting the mobile network together with the wired / wireless access network (not shown) serves to connect the wired / wireless access network (not shown) and an external network, for example, the Internet network (not shown).
  • the core network is a network system that performs a major function for mobile communication services such as mobility control and switching between wired and wireless access networks (not shown), and includes circuit switching or packet switching ( It performs packet switching and manages and controls packet flow in mobile network.
  • the core network (not shown) manages inter-frequency mobility and performs a role for interworking with traffic in the access network (not shown) and the core network (not shown) and other networks such as the Internet network (not shown). It may be.
  • the core network may further include a mobile switching center (MSC), a home location register (HLR), a mobile mobility entity (MME), a home subscriber server (HSS), and the like.
  • MSC mobile switching center
  • HLR home location register
  • MME mobile mobility entity
  • HSS home subscriber server
  • the Internet network refers to a conventional public communication network, that is, a public network, in which information is exchanged according to the TCP / IP protocol, and is connected to the streaming server 200 and is provided from the streaming server 200.
  • the streaming data may be provided to the terminal 100 through a core network (not shown) and a wired / wireless access network (not shown).
  • the mobile packet transmitted and received on the mobile network may be transmitted through a GPRS Tunneling Protocol (GTP) tunnel unlike the Internet network (not shown).
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • the terminal 100 transmits a content request message for requesting content provided by the streaming server 200
  • source address information the IP address of the terminal 100
  • the destination address of the terminal 100 the IP address of the terminal 100
  • IP information of the streaming server 200 IP information of the streaming server 200
  • a base station eg, eNodeB
  • the IP header for tunneling is converted into an additional mobile packet and transmitted to the core network (not shown).
  • the GTP header may include tunneling identification information (TEID; Tunneling End Poing ID) allocated to the terminal 100.
  • TEID tunneling identification information
  • the core network removes the GTP header, the UDP header, and the IP header for GTP tunneling, and transmits the original IP packet transmitted by the terminal 100 to the streaming server 200 through the Internet network (not shown). Can be.
  • the communication network 300 of the present invention may include a cloud computing network that stores computing resources such as hardware and software, and provides computing resources required by a client to a corresponding terminal.
  • cloud computing refers to a computer environment in which information is permanently stored on a server on the Internet and temporarily stored in client terminals such as desktops, tablet computers, laptops, netbooks, and smartphones. It refers to a computer environment access network that stores a server on the Internet and makes this information available anytime, anywhere through various IT devices.
  • Such a communication network 300 is not only a closed network such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), an open network such as the Internet, but also code division multiple access (CDMA) and wideband code division (WCDMA).
  • the concept includes both networks such as multiple access (GSM), global system for mobile communications (GSM), long term evolution (LTE), and evolved packet core (EPC), as well as next-generation and cloud computing networks.
  • GSM multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • LTE long term evolution
  • EPC evolved packet core
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a control unit 130, a storage unit 140, and an output unit 150. Can be configured.
  • the communication unit 110 performs a role of transmitting and receiving information with the service server 200 through the communication network (300).
  • the communication unit 110 of the present invention may perform a process of first connecting to a nearby access network (not shown) constituting the communication network 300.
  • the communication unit 110 searches for a base station (not shown) located within a predetermined radius, requests a connection of the found base station (not shown), and supports a process of connecting to the base station (not shown) to support an access network (not shown). Can be connected to.
  • the process in which the communication unit 110 of the terminal 100 is connected to the base station (not shown) of the access network (not shown) may employ a variety of well-known configuration, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the communication unit 110 may transmit user information when performing a communication procedure with a base station (not shown). Basically, a terminal identification number such as an International Mobile Subscriber Identity (IMSI) can be transmitted to a base station (not shown), and the terminal identification number while the base station (not shown) performs a connection procedure with a core network (not shown). Etc., subscriber information can be confirmed.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • the streaming server it establishes a communication channel with the 200, requests to provide a streaming service through the established communication channel, and serves to deliver a streaming data packet transmitted from the streaming server 200 to the controller 130.
  • the communication unit 110 of the present invention performs a process of continuously checking the state of the established communication channel with the streaming server 200 under the control of the controller 130, and transmits the information to the controller 130 accordingly. It can play the role of conveying.
  • the input unit 120 transmits a variety of information such as numeric and text information input from a user, a signal input in connection with various function settings and function control of the terminal 100, to the controller 130.
  • the input unit 120 of the present invention may support a user input for a streaming service provision request.
  • the user may support execution input for a broadcast stream channel provided by the streaming server 200 from the user, or support execution input of an application, and support input of selection command information of a specific menu.
  • the input unit 120 includes a key input means such as a keyboard or a keypad, a touch input means such as a touch sensor or a touch pad, a voice input means, a gyro sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor and a proximity sensor, and a camera. It may also include a gesture input means comprising at least one or more. In addition, it may include all types of input means that are currently under development or may be developed in the future.
  • the controller 130 performs overall control of the terminal 100, and includes at least one processor including a central processing unit (CPU) and at least one execution memory (eg, a register and at least one memory loading data) loaded in hardware. And / or a random access memory (RAM) and a bus for inputting and outputting at least one data into the processor and memory.
  • it may include a predetermined program routine (Routine) or program data that is loaded into the execution memory from a predetermined recording medium to be performed by the processor to perform a function defined in the terminal 100 by software.
  • the terminal 100 is provided to request a streaming service to the streaming server 200 according to an embodiment of the present invention, and to perform a process of reproducing and processing a streaming data packet received from the streaming server 200.
  • a component that can be processed by software may be determined as a function of the controller 130.
  • the controller 130 of the present invention is functionally connected with at least one component provided for processing a streaming service according to an embodiment of the present invention. That is, the controller 130 is functionally connected to the communication unit 110, the input unit 120, the storage unit 140, and the output unit 150, and controls the flow of signals for supplying power and performing functions to the components. Control.
  • control unit 130 requests the streaming service to the streaming server 200 through the communication unit 110, and thereby processes the streaming data packet received through the communication unit 110. Can be performed.
  • control unit 130 of the present invention periodically checks the terminal state information and network state information, and can be controlled to be transmitted to the streaming server 200 via the communication unit 110, accordingly, the streaming quality of service The modified streaming data packet can be received and processed.
  • the controller 130 of the present invention may include a status check module 131 and a streaming service processing module 132.
  • the status check module 131 generates a service quality processing status information for checking the processing degree for the streaming data packet provided by the streaming server 200.
  • the quality of service processing state information may include terminal state information and network state information.
  • the terminal state information means the state information on the resources of the terminal that can process the streaming data packet provided by the streaming server 200. For example, the state of the current buffer, the total buffer size, and the available buffer state. Information related to the buffering processing capability of the buffer, such as buffer size, maximum allowable buffer latency information, buffer overflow or underflow, and the like.
  • the network state information is state information on the established communication channel between the terminal 100 and the streaming server 200, and may include, for example, a bandwidth, a transmission delay difference between packets, a packet loss rate, a retransmission count for packet loss, and the like. have.
  • the bandwidth may be measured by using the packet received by the controller 130 of the terminal 100.
  • the status check module 130 of the present invention checks the service quality processing status information including the terminal status information and the network status information on a periodic basis, and through the communication unit 110, the streaming server ( 200).
  • the streaming server 200 that receives this determines the service quality that can be provided to the terminal 100 by using the service quality processing state information.
  • the streaming server 200 uses the received information.
  • the service quality processing state information is determined as an example.
  • the terminal 100 may determine the service quality using the service quality processing state information directly checked.
  • the health check module 130 may reduce the available buffer size to 20% or less, the packet loss rate to 5% or more, or the number of retransmission counts for the packet loss in response to the currently established communication channel. Or when a buffer underflow occurs, and if the condition is satisfied, the quality of service may be directly determined by changing the level of the quality of service.
  • the status check module 130 of the present invention may periodically check the service quality processing state information described above, and process generation of a probe required message for changing the service quality.
  • the probe required message refers to a message related to a probing procedure for changing the quality of service, and may be generated when a condition for raising the quality of service is satisfied. For example, when the current buffer satisfies a predetermined specific condition, such as when the available capacity of the buffer is 30% or more or the packet loss rate is 1% or less, the status check module 130 generates a probe required message and transmits the message to the communication unit 110. After passing through to the streaming server 200. Thereafter, the streaming server 200 may perform a process for increasing the quality of service as the probe required message is received.
  • the streaming service processing module 132 performs overall control related to streaming service processing. For example, when a streaming data packet is received through the communication unit 110, the streaming service packet 141 of the storage unit 140 is stored. After storing in the streaming service processing module 132, it is possible to control the overall process of sequentially playing the streaming data packet stored in the buffer 141.
  • the streaming service processing module 132 of the present invention may support an MPEG-2 TS processing function capable of processing MPEG media transport streaming data.
  • an MMT packet including a plurality of media processing units (MPUs) delivered from the streaming server 200 may be received.
  • MPUs media processing units
  • the MMT packet is composed of a plurality of assets
  • the plurality of assets may be synchronized according to time information.
  • the function to play and output can be performed.
  • the streaming service processing module 132 of the present invention processes various user inputs generated through the input unit 120 and receives a result corresponding thereto from the streaming server 200 and provides the result to the user through the output unit 150 or the like. It can play a role.
  • the storage 140 may temporarily store various data generated during execution of the application program, including an application program required for operating a function according to an embodiment of the present invention.
  • the storage 140 may store various commands for processing a streaming service according to an embodiment of the present invention.
  • the storage unit 140 of the present invention may be configured to include a predetermined buffer 141 storage space, and stores the streaming data packet transmitted from the controller 130, and stored streaming at the request of the controller 130 It can support the role of sequentially playing the data packet.
  • the storage 140 may largely include a program area and a data area.
  • the program area stores related information for driving the terminal 100 such as an operating system (OS) for booting the terminal 100.
  • the data area is an area in which data generated according to the use of the terminal 100 is stored. As described above, various commands for processing streaming data may be stored.
  • the storage unit 140 may include a flash memory, a hard disk, a multimedia card micro type memory (eg, SD or XD memory, etc.), a RAM, a ROM, and the like. ROM) and a storage medium.
  • the output unit 150 displays information on a series of operation states and operation results that occur during the functioning of the terminal 100.
  • the output unit 150 of the present invention can display the information generated by playing the streaming data packet transmitted from the streaming server 200.
  • FIG 3 is an exemplary screen of a streaming playback application output from a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 may be provided with a reproduction application 650 for reproducing a streaming data packet provided by the streaming server 200.
  • the playback application 650 may be downloaded and installed in the terminal 100 through a third party such as the streaming server 200 or the application store, and may be processed in the terminal 100 in a cloud manner.
  • the streaming playback application 650 of the present invention may have various function screens.
  • the streaming playback application 650 may provide various user interface screens for changing the streaming channel according to a user input.
  • the streaming playback application 650 of the present invention may provide a user interface screen for outputting buffer status and network status information.
  • 3 illustrates a user interface screen that provides an output so that a user can recognize a buffer state and network state information provided by the streaming playback application 650.
  • An example of the displayed information will be described below.
  • 600 it means time information transmitted from the terminal 100 and time information transmitted from the streaming server 200. Through this time, the difference between the reception time at the terminal 100 and the transmission time at the streaming server 200 can be confirmed.
  • Diff indicated by 601 denotes a delay time compared to the original image, and the basic unit is ms.
  • the ET indicated by 602 is an abbreviation of Elapsed Time, which means the position information of the playback time of the video.
  • the jitter indicated by 603 denotes a transmission delay time difference between packets.
  • the Cell ID indicated by 604 denotes cell connection information and location information, and may be, for example, a picocell ID.
  • the ST indicated by the 605 denotes a startup time, through which a delay of a start time can be checked.
  • BPS indicated by 606 denotes instantaneous / average bit per second
  • Req / ReTX indicated by 608 denotes a retransmission count for packet loss. That is, due to various reasons such as packet loss, the terminal 100 may not receive the streaming data packet transmitted by the streaming server 200, and may transmit a retransmission request to the streaming server 200 again. The terminal 100 may count the number of times of the retransmission request for the packet loss and determine this as network state information.
  • Fin Loss indicated by 609 refers to a packet loss rate and means an amount of retransmission failure packets.
  • the FPS indicated by 610 is an abbreviation of Frame Per Second, which means frames per second.
  • the SmpBuff indicated by 611 indicates the current buffer state and is in%.
  • the Buf Count indicated by 612 denotes the total buffer size. In general, the buffer can store about 12 seconds of streaming data packets and can be fixed to 375.
  • Smp OV indicated by 613 indicates an overflow state of the buffer, and Smp UP indicates an underflow state of the buffer.
  • SKIP indicated by 614 means the skip count of the video or audio.
  • the streaming playback application 650 of the present invention may provide a variety of information such as GPS-based speed information, content type / usage, and quality-specific statistics.
  • the output unit 150 may be implemented in the form of a single touch panel (or touch screen) together with the input unit 120 as described above, or implemented together with the input unit 120. In this case, various pieces of information generated according to a user's touch operation may be displayed.
  • the output unit 150 of the present invention is a liquid crystal display (LCD), thin film transistor LCD (TFT-LCD), organic light emitting diodes (OLED), light emitting diodes (LED), AMOLED (Active Matrix) Organic LED), a flexible display (Flexible display) and a three-dimensional display (3 Dimension) and the like.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT-LCD thin film transistor LCD
  • OLED organic light emitting diodes
  • LED light emitting diodes
  • AMOLED Active Matrix Organic LED
  • a flexible display Flexible display
  • three-dimensional display 3 Dimension
  • Some of these displays may also be configured to be transparent or light transmissive so that they can be seen from the outside. It may be configured in the form of a transparent display including a transparent OLED (TOLED).
  • TOLED transparent OLED
  • the terminal 100 may further include a sound source output unit (not shown) for converting a sound source, which is an electrical signal, into an analog signal and outputting the same, and such a sound source output unit (not shown) is the streaming server 200. It is possible to output various information generated when playing the streaming data packet delivered from.
  • a sound source output unit (not shown) for converting a sound source, which is an electrical signal, into an analog signal and outputting the same, and such a sound source output unit (not shown) is the streaming server 200. It is possible to output various information generated when playing the streaming data packet delivered from.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of a streaming server according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • the streaming server 200 may include a server communication unit 210, a server control unit 220, and a server storage unit 230.
  • the server communication unit 210 performs a role of supporting transmission and reception of information with the terminal 100.
  • the server communication unit 210 may receive a streaming service request from the terminal 100 and may provide a streaming service to the terminal 100 in response thereto.
  • the server communication unit 210 of the present invention may receive the service quality processing state information from the terminal 100, and transmit it to the server control unit 220, the probe required message for changing the quality of service from the terminal 100 When received, it may be transmitted to the server controller 220 to support a process for increasing service quality.
  • the server controller 220 is a configuration for performing overall control of the streaming server 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the streaming controller 220 generates a streaming data generation module 221, a service quality processing module 222, and a streaming service providing module 223. It may be configured to include.
  • the streaming data generation module 211 generates a streaming data packet for providing a streaming service to the terminal 100.
  • the streaming data generation module 211 of the present invention receives the content from the content provider, converts it into a streaming data packet following the MMT communication protocol, and generates the packet serial number for each packet.
  • the service quality processing module 222 determines a streaming service quality in response to the terminal 100 requesting the streaming service.
  • the streaming quality of service may be determined according to the quality of service processing state information transmitted from the terminal 100.
  • the streaming service quality may be variably applied according to the service plan to which the subscriber of the terminal 100 is subscribed.
  • the service quality processing module 222 may periodically change the service quality level by using the service quality processing state information transmitted from the terminal 100.
  • the service quality corresponding to the upper level of the service quality currently being serviced by the terminal 100 may be checked and guided to the streaming service providing module 223. It may be.
  • the streaming service providing module 223 may control an overall process for providing a streaming service to the terminal 100.
  • the streaming service providing module 223 may establish a process of authenticating the terminal 100 to establish a communication channel connection with the terminal 100.
  • the streaming service providing module 223 of the present invention may support a process of delivering the streaming data packet requested by the terminal 100 to the terminal 100 to which the communication channel is connected.
  • the streaming service providing module 223 provides streaming data according to the streaming service quality of the terminal 100 determined by the service quality processing module 222, and corresponds to the terminal 100. If it is determined that the quality of the streaming service needs to be changed, a process of changing the quality of the streaming may be performed. For example, the streaming service providing module 223 may determine that the streaming service quality needs to be changed as a probe required message for changing the service quality is received from the terminal 100.
  • the streaming service providing module 223 queries the service quality processing module 222 to check a service quality corresponding to a higher level in order to change the service quality. Thereafter, the streaming service providing module 223 may transmit the streaming data packet to the terminal 100 a predetermined number of times by a predetermined time unit according to the confirmed service level. In this case, the streaming service providing module 223 of the present invention may transmit a streaming data packet to the terminal 100 according to a probing request message including at least information about a probing interval and the number of probing times.
  • the streaming service providing module 223 determines that the terminal 100 is in a state capable of processing a service quality corresponding to a higher level, and changes and provides a streaming data packet with a service quality corresponding to a higher level. Done.
  • This process is different from general adaptive streaming service.
  • the terminal 100 in order to provide a high quality streaming service to the low quality terminal 100, after checking the response message received from the terminal 100 after providing the streaming service at a low quality A level encoding of high quality B level
  • the terminal 100 may not process this, and thus, the streaming service should be provided at a low-quality A level.
  • the streaming server 200 of the present invention intends to switch the service to high quality because the service quality processing state information of the terminal 100 is changed, the streaming server 200 does not immediately provide a conversion corresponding to the high quality B level.
  • the streaming data packet of the currently provided quality is collected in a predetermined time unit according to a quality of service corresponding to a high quality B level, that is, a predetermined number of times and transmitted to the terminal 100, the terminal 100 transmits the packet to the terminal 100.
  • the encoding is switched to provide a service, so that the switching time can be quickly determined without providing a delay to the terminal 100 to provide an adaptive streaming service. do.
  • the streaming server 200 of the present invention does not provide an adaptive streaming service by adding a separate probing packet, but proceeds with a probing procedure by using the streaming data packet being serviced, thereby adaptive streaming without generating additional packets. To provide services.
  • the streaming data packet of the present invention applied in the above process is preferably generated according to the MPEG Media Transport (MMT) communication protocol, each streaming data packet is encoded in MPU (Media Processing Unit) unit, so It is possible to immediately change the streaming data packet with the quality of service corresponding to the higher level and provide it to the terminal 100.
  • MMT MPEG Media Transport
  • MPU Media Processing Unit
  • the server storage unit 230 may play a role of storing and managing various pieces of information necessary to perform an operation of the streaming server 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Streaming server 200 has the same configuration as a conventional web server (Web Server) or network server in hardware.
  • software includes program modules implemented through languages such as C, C ++, Java, Visual Basic, Visual C, and the like.
  • a memory mounted in each device of the present invention stores information in the device.
  • the memory is a computer readable medium.
  • the memory may be a volatile memory unit, and in other implementations, the memory may be a nonvolatile memory unit.
  • the storage device is a computer readable medium.
  • the storage device may include, for example, a hard disk device, an optical disk device, or some other mass storage device.
  • a ' ⁇ module' refers to a software component, ' ⁇ module' plays a role.
  • a ' ⁇ module' may include components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, and subs. Routines, segments of program code, drivers, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functions provided in the components and ' ⁇ modules' may be combined into a smaller number of components and ' ⁇ modules' or further separated into additional components and ' ⁇ modules'.
  • the specification and drawings illustrate exemplary device configurations, the functional operations and implementations described herein may be implemented with other types of digital electronic circuitry, or with the structure and structural equivalents disclosed herein. It may be implemented in computer software, firmware or hardware, including, or a combination of one or more of them. Implementations of the subject matter described herein relate to one or more computer program products, ie computer program instructions encoded on a program storage medium of tangible type for controlling or by the operation of an apparatus according to the invention. It may be implemented as the above module.
  • the computer readable medium may be a machine readable storage device, a machine readable storage substrate, a memory device, a composition of materials affecting a machine readable propagated signal, or a combination of one or more thereof.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of providing an adaptive streaming service according to an embodiment of the present invention.
  • the streaming server 200 of the present invention is a subject that provides a streaming service according to a request of a terminal 100 to which a communication channel is connected.
  • the streaming server 200 determines a streaming service quality corresponding to the terminal 100 and provides a streaming data packet corresponding to the determined streaming service quality to the terminal 100 (S101).
  • the streaming server 200 checks whether the probe required message is received from the terminal 100 (S103).
  • the probe required message is generated by the terminal 100, and when the quality of service processing state information satisfies a preset condition, for example, the terminal 100 using a low quality service uses a high quality service. This message is displayed when the status is changed.
  • the terminal 100 periodically checks the service quality processing state information in a state in which a probe condition for the rising condition is set in advance after the service quality decreases, and determines whether the service quality processing state information satisfies the probe condition. Check it.
  • the terminal 100 when the checked quality of service processing state information satisfies the probe condition, the terminal 100 generates a probe required message and transmits the generated probe message to the streaming server 200, and the streaming server 200 receives the service quality change. You can proceed with the procedure.
  • the streaming server 200 of the present invention receives the probe required message from the terminal 100, the streaming server 200 confirms a service quality corresponding to a higher level of the service quality currently being serviced by the terminal 100 (S105).
  • the provided streaming data packet is transmitted to the terminal 100 a predetermined number of times in predetermined time units so as to correspond to the service quality corresponding to the checked higher level (S107).
  • the streaming server 200 may decode the streaming data packet in the HD-level video data (MPEG2, DiVX, XViD) standard and provide it to the terminal 100 in a streaming manner.
  • MPEG2 high definition video data
  • DiVX DiVX
  • XViD high definition video data
  • the terminal 100 receives HD streaming data packets provided from the streaming server 200 and reproduces the received streaming data packets.
  • the terminal 100 periodically generates service quality processing state information and delivers the service quality to the streaming server 200.
  • the streaming server 200 may receive the state of the terminal 100 according to the service quality processing state information, and adaptively change the quality of service according to the state of the terminal 100. That is, even if the quality currently being serviced is HD level, if it is determined that the state of the terminal 100 cannot play HD level, the streaming server 200 changes the quality of service to SD level one level lower than HD level. Thus, the streaming data packet corresponding to the changed SD class is provided to the terminal 100.
  • the streaming server 200 receives the probe required message for changing the quality of service from the terminal 100, the quality of service HD corresponding to the high level of the SD level, which is the quality of service currently being provided to the terminal 100, is provided. After checking the grade, the streaming data packet corresponding to the current SD grade is transmitted a predetermined number of times in predetermined time units to correspond to the HD grade.
  • service quality levels of video data can be classified into low definition (LD) class, standard definition (SD) class, high definition (HD) class, and full HD class
  • the upper level of LD class is SD class and SD class.
  • the upper level can be HD and the upper level of HD can be Full HD.
  • the transmission speed required for each quality of service is 500kbps for LD, 1Mbps for SD, 2Mbps for HD, and 4 ⁇ 8Mbps for Full HD.
  • the streaming server 200 checks the quality of service HD level corresponding to the higher level of the SD level as the probe required message is received from the terminal 100.
  • streaming data packets of SD class are collected at the interval of 1 second and transmitted to the terminal 100.
  • the streaming server 200 may collect and transmit streaming data packets a predetermined number of times. For example, the streaming server 200 may collect streaming data packets at one second intervals and transmit three times to the terminal 100.
  • the streaming server 200 of the present invention proceeds through the probing procedure using a probing request message (BPQ) when the above probing procedure is performed.
  • BPQ probing request message
  • the streaming server 200 receives a bandwidth proving response message (BPR) from the terminal 100, thereby determining whether a condition of increasing the quality of service in the terminal 100 is satisfied ( S109). If the terminal 100 determines that the terminal 100 satisfies the condition for increasing the quality of service, that is, the terminal 100 successfully receives all three times in the above example, the streaming server 200 It is determined that the quality of service processing state of the terminal 100 has increased, and the streaming data packet thereafter is changed to HD level, encoded, and then provided to the terminal 100.
  • BPR bandwidth proving response message
  • the streaming server 200 variably applies the streaming service quality according to the service quality processing state of the terminal 100, the streaming server 200 determines the time point for providing the service with the original service quality more accurately.
  • Type streaming service can be provided.
  • the streaming data packets of the current quality of service are collected and transmitted to correspond to the quality of service to be raised, without newly added packets, and More efficient adaptive streaming service can be provided without complicated probing procedure.
  • FIG. 6 is a data flowchart illustrating a method for providing an adaptive streaming service according to an embodiment of the present invention in more detail.
  • FIGS. 7 and 8 illustrate a method for providing an adaptive streaming service according to an embodiment of the present invention. It is an illustration for.
  • the terminal 100 of the present invention must first perform a process of accessing the streaming server 200 in order to use the streaming service provided by the streaming server 200.
  • the terminal 100 may request a streaming service from the streaming server 200 (S201).
  • the streaming service request may be made in the form of a streaming service request for a specific content or a streaming service request for a specific channel.
  • the streaming server 200 transmits the corresponding streaming data packet to the terminal 100 (S203).
  • the streaming server 200 of the present invention may further perform a user authentication process of the terminal 100, and basically sets the quality of service of the initially provided streaming data packet corresponding to the user. It can be a quality of service.
  • the terminal 100 continuously receives the streaming data packet from the streaming server 200, stores the data in a buffer inside the terminal 100, and sequentially plays the streaming data packet. At this time, the terminal 100 of the present invention periodically checks the service quality processing state information (S205).
  • the quality of service processing state information includes terminal state information and bandwidth related to the buffering capability of the buffer, such as buffer state, total buffer size, available buffer size, maximum allowable buffer latency information, buffer overflow or underflow, and packet.
  • Network state information about a communication channel such as a transmission delay difference, a packet loss rate, and a retransmission count for the packet loss.
  • the terminal 100 periodically transmits the checked service quality processing state information to the streaming server 200 (S207), and the streaming server 200 according to the service quality processing state information of the terminal 100 periodically transmitted.
  • the streaming quality of service corresponding to 100 may be determined.
  • the quality of service may be determined according to a preset condition corresponding to the corresponding communication channel. For example, while the streaming server 200 is transmitting the HD-class streaming data packet to the terminal 100, No more HD classes can be processed, such as when the available buffer size drops below 20%, the packet loss rate is more than 5%, the number of retransmission counts for packet loss is more than x, or when a buffer underflow occurs. If it is determined that the state is not possible, the quality of service corresponding to the terminal 100 may be changed to SD class.
  • the streaming server 200 encodes the streaming data packet in the changed SD class and transmits it to the terminal 100 (S211).
  • the terminal 100 whose service quality is changed from high quality to low quality continuously checks the probe event for increasing the content quality (S213). For example, when the available capacity of the current buffer is 30% or more, or when the packet loss rate is changed to 1% or less, the terminal 100 meets a preset probe event condition corresponding to the SD quality of service. ) May determine that a probe event has occurred (S213), generate a probe required message for this, and transmit the generated probe message to the streaming server 200 (S215).
  • the terminal 100 directly checks whether a probe event occurs and generates a probe required message as an example.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the streaming server 200 may include the terminal 100. Check whether the probe event occurs by checking the quality of service processing state information transmitted from the).
  • the streaming server 200 of the present invention determines that the probe event has occurred in the terminal 100
  • the streaming server 200 confirms a service quality corresponding to a higher level of the service quality currently being provided to the terminal 100 (S217). . That is, it is confirmed that the service of the SD level is currently provided to the terminal 100, and the streaming data packet encoded and transmitted to the SD level using the probing request message is transmitted at predetermined time intervals so as to correspond to the higher level HD level.
  • the set number of times is transmitted (S219). That is, as shown in FIG. 7, in the probing streaming procedure according to the probe event generation, the streaming data packet transmitted according to the SD level is collected at a predetermined time interval and then transmitted to the terminal 100 at a time.
  • BPQ bandwidth probing reQuest message
  • Explanation Session_Key This field defines the session key that is randomly generated to ensure the identification of a session between a client and streaming server. The length of this field is 32 bits.
  • Interface_type It indicates attached network interface type (e.g.wifi, LTE, etc.). If this field is 0xF, it indicates that this video insert to all existing sessions. The length of this field is 4 bits.
  • proving_interval It indicates the proving interval of packet.
  • the length of this field is 4 bits.
  • proving_number indicates the proving number of packet.
  • adaptative_flag indicates adaptive streaming function. If this flag is set, it indicates that there enable adaptive streaming scheme. The length of this field is 1 bit.
  • the streaming server 200 of the present invention may perform a probing procedure by transmitting a probing packet a predetermined number of times (probing number, proving_number) by a predetermined time unit (probing interval, proving_interval) using a probing request message.
  • the streaming server 200 receives a bandwidth proving response message (BPR) from the terminal 100 (S221).
  • BPR bandwidth proving response message
  • a probing response message according to an embodiment of the present invention is as follows.
  • the probing response message may further include a bandwidth average (BW_average), a bandwidth maximum (BW_max), a bandwidth minimum (BW_min), and a packet loss (packet_loss) parameter.
  • BW_average bandwidth average
  • BW_max bandwidth maximum value during a probing duration and may be allocated 16 bits
  • BW_min bandwidth minimum value during a probing duration and may be allocated 16 bits
  • Packet loss (packet_loss) relates to packet loss during a probing duration, and may be allocated 16 bits.
  • the streaming server 200 receiving the probing response message determines whether the service quality increase condition is satisfied using the probing response message (S223). For example, if the above-described probing response message confirms the bandwidth average parameter and packet loss, and determines that the parameter satisfies a preset condition, the streaming data packet may be changed and transmitted at a quality of service corresponding to a higher level (S225). . In other words, the streaming data packet encoded in the SD class is again encoded in the HD class and transmitted to the terminal 100.
  • the streaming data packet of the present invention applied in this process is generated according to the MPEG Media Transport (MMT) communication protocol, and each streaming data packet may be encoded in units of a media processing unit (MPU).
  • MMT MPEG Media Transport
  • MPU unit As encoded in MPU unit, as shown in FIG. 8, an SD-type streaming data packet can be immediately converted into an HD-class streaming data packet, and the service quality can be changed quickly without additional delay or additional packet caused by the change in the service quality. It is possible to provide a streaming service.
  • the streaming data packet of the present invention may be generated according to the MMT communication protocol as described above, and the streaming service including the probing procedure of the present invention may be more specialized for mobile communication.
  • another embodiment of the present invention may define a probing request message (BPQ) to provide an adaptive streaming service more specialized for mobile communication as follows.
  • BPQ probing request message
  • MMT_package_id_flag It indicates whether MMT_package_id is present or not. When this flag is set to '1', MMT_package_id shall be present. When this flag is set to '0', MMT_package_id shall not be present.
  • CLI_id_flag It indicates whether CLI_id is present or not. When this flag is set to '1', CLI_id shall be present. When this flag is set to '0', CLI_id shall not be present .
  • reporting_server_location_flag It indicates whether reporting_server_location is present or not. When this flag is set to '1', reporting_server_location shall be present.
  • MMT_package_id It indicates a unique identifier of the Package. It shall be present only when the value of MMT_package_id_flag is set to 1.
  • MMT_package_id_length It indicates the length in bytes of the MMT_package_id string, excluding the terminating null character.
  • MMT_package_id_byte It indicates a byte in the MMT_package_id.
  • CLI_id It indicates an arbitrary integer number to identify NAM which will be used to transmit probing packets among the underlying network. It shall be present only when the value of CLI_id_flag is set to 1.
  • reporting_server_location It provides the location information of a reporting server where the probing result has to be reported. Only the value of location_type between “0x05” and “0x06" shall be used for an location of the reporting server for probing. It shall be present only when the value of reporting_server_location_flag is set to 1.
  • probing_packet_location It provides the location information of MMTP packets for probing. Only the values of location_type between "0x00" and "0x02" shall be used for an location of MMTP packets for probing.
  • probing_start_time It indicates the starting time of a probing event.
  • probing_slot_duration It indicates the duration of a probing slot consisting a probing event signaled by this message in units of milliseconds.
  • a probing event is a group of one or more probing slots which have the same duration and interval.
  • probing_slot_interval It indicates the interval between probing slots in units of milliseconds.
  • probing_slot_number It indicates one less than the number of probing slots consisting a probing event signaled by this message minus 1.A value 0 indicates that theprobing event has only one probing slots, A value 1 indicates that it has two probing slots, etc.
  • the probing request message of the present invention is defined to provide a mechanism for examining the available bandwidth in mobile communication, the MMT communication protocol Message format that can be defined accordingly.
  • the streaming server 200 of the present invention receives a probe required message from the terminal 100 while providing an MMT streaming data packet according to a predetermined streaming service quality to an MMT client that supports the MMT communication protocol, that is, the terminal 100. If so, the probing request message is defined and transmitted to the terminal 100 as shown in Table 4 below.
  • the probing request message more specific to mobile communication of the present invention may include MMT package identification information (MMT_Package_id), MMT location information (MMT_general_location) currently being transmitted, and probing for MMT streaming data being transmitted to the terminal 100. It defines information including MMT communication protocol such as information on higher packet (probing_packet_location).
  • the streaming server 200 of the present invention includes a probing request message including information for proceeding a probing procedure, that is, a probing start time (probing_start_time), a probing_slot_duration, a probing interval (probing_slot_interval), and a probing number (probing_slot_number).
  • a probing start time that is, a probing start time (probing_start_time)
  • a probing_slot_duration a probing interval
  • probing_slot_interval a probing interval
  • probing_slot_number a probing number
  • the probing start time probing_start_time means a start time of a probing event and may be expressed as a timestamp of a header of a probing packet.
  • the probing duration (probing_slot_duration) refers to the duration of the probing event
  • the probing interval (probing_slot_interval) refers to the interval between probing slots
  • the number of probing_slot_number refers to the number of transmissions of probing packets transmitted during the probing event. do.
  • the streaming server 200 defines a probing request message as described above, and according to the defined probing request message, a preset number of times (probing interval) from a probing start time to a corresponding time period (probing interval) Probing packet is transmitted by the number of probing times).
  • the streaming server 200 of the present invention When defining a probing request message according to another embodiment of the present invention described above and transmitting it to the terminal 100, the streaming server 200 of the present invention from the terminal 100 according to another embodiment of the probing response message (BPR) A bandwidth proving response message).
  • BPR probing response message
  • a probing response message according to another embodiment of the present invention is as follows.
  • the structure of the probing response message according to another embodiment of the present invention shown in Table 6 is shown in Table 7 below.
  • MMT_package_id_flag It indicates whether MMT_package_id is present or not. When this flag is set to '1', MMT_package_id shall be present. When this flag is set to '0', MMT_package_id shall not be present.
  • CLI_id_flag It indicates whether CLI_id is present or not. When this flag is set to '1', CLI_id shall be present. When this flag is set to '0', CLI_id shall not be present.
  • Mobile_info_descriptor_flag It indicates whether Mobile_info_descriptor () is present or not. When this flag is set to '1', Mobile_info_descriptor () shall be present.
  • MMT_package_id It indicates a unique identifier of the Package. It shall be present only when the value of MMT_package_id_flag is set to 1.
  • MMT_package_id_length It indicates the length in bytes of the MMT_package_id string, excluding the terminating null character.
  • MMT_package_id_byte It indicates a byte in the MMT_package_id.
  • CLI_id It indicates an arbitrary integer number to identify NAM for the probing event reported by this message among the underlying network. It shall be present only when the value of CLI_id_flag is set to 1.
  • Mobile_info_descriptor It contains information which is associated with an MMT receiving entity in a mobile network. It shall be present only when the value of Mobile_info_descriptor_flag is set to 1.
  • average_rate indicates the average bitrate of received MMTP packets measured during a probing event in units of kilobits per second. The value of this field is the average of the bitrate of each probing slot and the bitrate of each probing slot is calculated by dividing the total number of bits in MMTP packets received during the probing slot by the duration of it.
  • peak_rate It indicates the peack bitrate in a probing event in units of kilobits per second. The value of this field shall be set to as the maximum value over all bitrates for each probing slot.
  • packet_loss_ratio indicates the ratio between the number of lost MMTP packets and the total number of transmitted packets within the probing event. The value of this field shall be calculated by taking the integer part after multiplying the loss fraction by 256.
  • the probing response message according to another embodiment of the present invention described above includes information on an MMT receiving entity and a reception measurement result of a probing packet.
  • information on the MMT receiving entity is defined through a mobile information descriptor (Mobile_info_descriptor).
  • the mobile information descriptor mobile_infor_descriptor includes information related to the MMT receiving entity, that is, the terminal 100 when the MMT receiving entity is a mobile device.
  • the MMT receiving entity may include mobile identification information including an MSISDN or a cell ID defined in 2GPP.
  • the mobile_info_descriptor_flag field is defined to indicate whether the mobile information descriptor is executed, and when the field value is 1, the above-described probing response message may be reported to the streaming server 200.
  • the probing response message of the present invention defines information about a measurement result of a probing event that is a result of receiving a probing packet.
  • the information about a bandwidth average (average_rate), a bandwidth peak (peak_rate), and a packet loss ratio (packet_loss_ratio) is provided. It can be configured to include.
  • the average bandwidth (average_rate) represents the average value for the bandwidth during the probing event (probing_slot_duration)
  • the bandwidth peak (peak_rate) means the maximum value of the bandwidth during the probing event period.
  • the packet loss ratio (packet_loss_ration) relates to packet loss during the probing event period.
  • the terminal 100 of the present invention defines a probing response message and transmits the information about the MMT receiving entity and the measurement result of the probing event to the streaming server 200, and receives the probing response message.
  • the server 200 may determine whether the service quality increase condition is satisfied using the probing response message. For example, when the streaming server 200 of the present invention determines that the bandwidth average, bandwidth peak, and packet loss ratio satisfy the preset conditions in the probing response message, the streaming server 200 changes the streaming data packet to a higher quality of service. Will be sent.
  • the streaming server 200 of the present invention can immediately switch to a streaming data packet corresponding to a higher level to provide a streaming service to the terminal 100, and quickly without additional delays or additional packets due to a change in service quality. It is possible to provide a streaming service by changing the quality of service.
  • the adaptive streaming service providing method of the present invention as described above may be provided in the form of a computer-readable medium suitable for storing computer program instructions and data.
  • the program recorded on the recording medium for implementing the adaptive streaming service providing method according to an embodiment of the present invention the streaming server, providing a streaming data packet corresponding to the predetermined streaming quality of service to the terminal corresponding to the terminal If it is determined that the change in the streaming quality of service is required, confirming the quality of service corresponding to the higher level of the quality of service being serviced to the terminal, the streaming data packet provided to the terminal corresponding to the identified higher level Transmitting a predetermined number of times at predetermined time intervals so as to correspond to a quality of service, and if the quality of service conditions of the terminal are satisfied, changing and providing the streaming data packet with a quality of service corresponding to the identified higher level. Including this It can be.
  • the program recorded in the recording medium may be read from a computer, installed and executed to execute the above functions.
  • the above-described program may include C, C ++, which can be read by the computer's processor (CPU) through the computer's device interface.
  • Code may be coded in a computer language such as JAVA or machine language.
  • Such code may include a function code associated with a function or the like that defines the above-described functions, and may include execution procedure-related control code necessary for a processor of the computer to execute the above-described functions according to a predetermined procedure.
  • the code may further include memory reference-related code for additional information or media required for a processor of the computer to execute the above-described functions, at which location (address address) of the internal or external memory of the computer. .
  • the code may be used to determine which computer the processor of the computer uses the communication module of the computer on the remote. It may further include communication-related codes such as how to communicate with other computers or servers, and what information or media should be transmitted and received during communication.
  • Such computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, recording media comprising magnetic media, such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, and compact disk read only memory (CD-ROM). , Optical media such as Digital Video Disk (DVD), magneto-optical media such as Floppy Disk, and ROM (Read Only Memory), RAM And a semiconductor memory such as a random access memory, a flash memory, an erasable programmable ROM (EPROM), and an electrically erasable programmable ROM (EEPROM).
  • the processor and memory can be supplemented by or integrated with special purpose logic circuitry.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • a functional program for implementing the present invention codes and code segments associated therewith may be used in consideration of a system environment of a computer that reads a recording medium and executes the program. It may be easily inferred or changed by.
  • the present invention relates to a method for providing an adaptive streaming service, and more particularly, to provide an adaptive streaming service capable of adaptively changing the quality of a streaming service in consideration of a service quality processing state in a terminal using the streaming service.
  • a method and apparatus therefor are examples of a method for providing an adaptive streaming service, and more particularly, to provide an adaptive streaming service capable of adaptively changing the quality of a streaming service in consideration of a service quality processing state in a terminal using the streaming service.
  • the streaming data packet when the streaming data packet is being transmitted to the terminal and the service quality is to be increased according to the quality of service processing state at the terminal, the streaming data packet is collected so as to correspond to the higher quality of service corresponding to the higher level.
  • the present invention has industrial applicability because the present invention is not only sufficiently commercially available or commercially viable, but also practically clearly implemented.

Abstract

본 발명은 적응형 스트리밍서비스 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트리밍 서비스를 이용하는 단말에서의 서비스 품질 처리 상태를 고려하여적응적으로 스트리밍 서비스의 품질을 변경하여 제공할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 적응형 스트리밍서비스 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트리밍 서비스를 이용하는 단말에서의 서비스 품질 처리 상태를 고려하여적응적으로 스트리밍 서비스의 품질을 변경하여 제공할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
스트리밍(streaming)은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 서버에서 클라이언트로 비디오 또는 오디오와 같은 컨텐츠를 전송하는 것을 의미한다. 전송되는 데이터가 마치 물이 흐르는 것처럼 처리된다고 해서 스트리밍이라고 한다. 스트리밍 서버는 컨텐츠를 네트워크로 보낼 수 있도록 스트리밍 데이터 패킷으로 분리하며, 단말은 수신되는 스트리밍 데이터 패킷을 다시 모아서 원래의 형태로 복원한 후에 재생한다. 이때, 재생과 패킷 수신은 동시에 일어나며, 연관된 일련의 패킷들을 스트림(stream)이라고 한다.
이러한 스트리밍 서비스에 있어서, 고화질의라이브 방송에 대한 수요는 점차 증가하고 있으며, 특히 스마트폰에서의 실시간 라이브 스트리밍(Live Streaming) 서비스에 대한 요구는 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 폭발적으로 증가하는 스트리밍 서비스에 대한 요구에 따라 원활한 스트리밍 서비스 제공을 위한 적응형 스트리밍(Adaptive Streaming) 서비스가 주목 받고 있다.
적응형 스트리밍 서비스란 급변하는 모바일 환경에서 다양한 망 환경을 고려하기 위해 제안된 것으로, 전송 대역폭이나 사용자의 기기 성능의 변화에 따라 스트리밍 서비스의 전송 품질을 가변적으로 변경하여 전송하는 방식을 의미한다. 그러나 일반적인 적응형 스트리밍 서비스의 경우 비트레이트별로 인코딩된 동일한 비디오를 일정한 길이로 분할된 청크(chunk) 형태로 저장하고 있는 상태에서, 단말이 가변적인 수신 환경을 주기적으로 체크하면서 체크 시점에 가장 적절한 비트레이트의 비디오를 스트리밍 서버에 요청하여 제공받는 방식으로, 스트리밍 서버는 비트레이트별로 인코딩된 청크를 미리 저장하고 있어야 하며, 이로 인한 지연이 발생될 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 프레임 기반 패킷을 전송하는 스트리밍 기법을 활용하여 저지연 스트리밍 서비스를 제공하고 있지만, 해당 기법에서는 서비스 품질을 상승시키기 위한 조건 판단이 어려워, 변화되는 단말의 환경을 고려하여 적절한 해상도의 스트리밍 서비스를 제공하는 데 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 특히 스트리밍 서비스를 이용하는 단말에서의 서비스 품질 처리 상태를 고려하여 적응적으로 스트리밍 서비스의 품질을 변경하여 제공할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 단말로 스트리밍 데이터 패킷을 전송하고 있는 중에 단말에서의 서비스 품질 처리 상태에 따라 서비스 품질을 올리고자 할 경우, 올리고자 하는 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 스트리밍 데이터 패킷을 모아 전송한 후 이에 대한 단말에서의 수신 응답을 고려하여 지연 없이 신속하게 고품질의 스트리밍 서비스로 전환하여 제공할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 시시각각 변화되는 모바일 네트워크 환경에서 단말로 전송되는 스트리밍 서비스의 품질을 MMT 통신 프로토콜에 따라 효과적으로 관리하고, 이를 위한 프로빙 절차를 수행할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
그러나, 이러한 본 발명의 목적은 상기의 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법은 스트리밍 서버가, 결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍데이터 패킷을 단말로 제공하는 단계 상기 단말로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가수신되면, 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하는 단계 프로빙 요청 메시지에따라 기 설정된 프로빙 간격으로 프로빙 횟수만큼 상기 상위 레벨에 해당하는서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하는 단계 상기 단말로부터 상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 수신하는 단계 상기 프로빙 응답 메시지를 이용하여서비스 품질 상승 조건을 만족하는 지 여부를 판단하는 단계 상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되면, 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 상기 스트리밍 데이터의 스트리밍 서비스 품질로 결정하는 단계 및 상기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷으로변경하여 상기 단말로 제공하는 단계를 포함하여 이뤄질 수 있다.
이때, 상기 스트리밍 데이터 패킷을 단말로 제공하는 단계 이전에, 상기 단말의 스트리밍 서비스 제공 요청에 따라 상기 단말로부터 서비스 품질 처리 상태 정보를 수신하는 단계 및 상기 수신된 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 상기 단말로 제공하고자 하는 스트리밍 서비스 품질을 결정하는 단계를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
또한, 상기 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지는 상기 단말에서의 서비스 품질 처리 상태 정보가 기 설정된 조건을 만족하는 경우에 발생될 수 있다.
이때, 상기 서비스 품질 처리 상태 정보는 상기 단말에서 측정되는 단말 상태 정보 및 네트워크 상태 정보일 수 있다.
또한, 상기 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하는 단계는MMT 통신 프로토콜에 따라 정의되며, 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라, 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송할 수 있다.
이때, 상기 프로빙 응답 메시지는 MMT 수신 엔티티에 대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와, 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과는 MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성될 수 있다.
추가로 본 발명은 상술한 바와 같은 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 방법을 실행시키도록 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 MMT 통신 프로토콜에 따라 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지를 정의하는 과정과, 상기 프로빙 요청 메시지에 대응되며, MMT 수신 엔티티에 대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와, 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 정의하는 과정을 실현하기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버는 스트리밍서비스를 요청한 단말에 대응하여 스트리밍서비스 품질을 결정하고, 스트리밍 서비스 제공 모듈의 요청에 따라 상기 스트리밍서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하여 제공하는 서비스 품질 처리 모듈 및 상기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 따라 상기 단말로 스트리밍데이터 패킷를 제공하고, 상기 단말로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 수신되면, 상기 서비스 품질 처리 모듈을 통해 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하고, 프로빙 요청 메시지에 따라 기 설정된 프로빙 간격으로 프로빙 횟수만큼 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지가 수신되면, 상기 프로빙 응답 메시지를 통해 상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되는 것으로 판단되면, 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 상기 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 제공하는 스트리밍 서비스 제공 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 스트리밍 데이터 패킷은 MMT(MPEG Media Transport) 통신 프로토콜에 따라 생성되며, 각각의 스트리밍데이터 패킷은 MPU(Media Processing Unit) 단위로 인코딩될 수 있다.
또한, 상기 서비스 제공 모듈은 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라 상기 단말로 프로빙 패킷을 전송하고, 상기 단말로부터 상기 프로빙 요청 메시지에 대응하여 MMT 수신 엔티티에 대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 MMT 통신 프로토콜에 따라 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지를 정의하는 과정과, 상기 프로빙 요청 메시지에 대응되며, MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 이벤트의 측정 결과를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)가 정의된 프로빙 응답 메시지를 정의하는 과정을 실현하기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버는 스트리밍 서비스를 요청한 단말에 대응하여 스트리밍서비스 품질을 결정하고, 스트리밍 서비스 제공 모듈의 요청에 따라 상기 스트리밍서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하여 제공하는 서비스 품질 처리 모듈 및 상기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 따라 상기 단말로 스트리밍 데이터 패킷를 제공하고, 상기 단말에 대응하는 스트리밍서비스 품질의 변경이 필요한 것으로 판단되면, 상기 서비스 품질 처리 모듈을 통해 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하고, 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 일정 시간 간격으로 기 설정된 횟수만큼 프로빙 패킷을 전송하여, 상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되면, 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는서비스 품질로 상기 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 제공하는 스트리밍 서비스 제공 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 스트리밍 데이터 패킷은 MMT(MPEG Media Transport) 통신 프로토콜에 따라 생성되며, 각각의 스트리밍데이터 패킷은 MPU(Media Processing Unit) 단위로 인코딩될 수 있다.
이때, 상기 서비스 제공 모듈은 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라 상기 단말로 프로빙 패킷을 전송하고, 상기 단말로부터 상기 프로빙 요청 메시지에 대응하여 MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 이벤트의 측정 결과를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)가 정의된 프로빙 응답 메시지가 수신되면, 상기 프로빙 응답 메시지를 이용하여서비스 품질 상승 조건을 만족하는 지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치에 의하면, 스트리밍 서비스를 이용하는 단말에서의 서비스 품질 처리 상태를 고려하여 적응적으로 스트리밍 서비스의 품질을 변경하여 제공할 수 있어, 스트리밍 서비스 품질이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치에 의하면, 단말로 스트리밍 데이터 패킷을 전송하고 있는 중에 단말에서의 서비스 품질 처리 상태에 따라 서비스 품질을 올리고자 할 경우, 올리고자 하는 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 스트리밍 데이터 패킷을 모아 전송한 후 이에 대한 단말에서의 수신 응답을 고려하여, 서비스 품질을 올리고자 하는 시점을 결정함으로써, 서비스 지연 발생 없이 보다 신속하게 고품질의 스트리밍 서비스로 전환하여 제공할 수 있게 된다.
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 출력되는 스트리밍 재생 어플리케이션의 예시 화면이다.
도 4은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
이하의 설명 및 특허 청구 범위에서, "네트워크" 또는 "통신망"은 컴퓨터 시스템들 및/또는 모듈들 간의 전자 데이터를 전송할 수 있게 하는 하나 이상의 데이터 링크로서 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 (유선, 무선, 또는 유선 또는 무선의 조합인) 통신 접속을 통하여 컴퓨터 시스템에 전송되거나 제공될 때, 이 접속은 컴퓨터-판독가능매체로서 이해될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 명령어는, 예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템이 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어는, 예를 들면, 어셈블리어, 또는 심지어는 소스코드와 같은 이진, 중간 포맷 명령어일 수 있다.
본 발명은 또한 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.
아울러, 본 명세서 기술하는 스트리밍(Streaming) 서비스는 오디오 혹은 동영상 등의 다양한 컨텐츠를 스트리밍 방식으로 서비스를 제공하는 것을 의미한다. 여기서 스트리밍 방식이란 파일의 전송과 재생이 함께 이루어져 대기시간을 줄이고 수신측의 저장 용량에도 제약 받지 않는 기술로, 스트리밍 데이터 패킷 단위로 데이터를 수신하고 수신된 즉시 재생할 수 있는 방식을 의미한다. 이러한 스트리밍은 스트리밍 서버에 저장된 컨텐츠를 사용자의 요청에 따라서 제공하는 VOD 스트리밍과, 인터넷 라디오 방송, 인터넷 방송과 같이 정해진 시간에 컨텐츠 데이터를 브로드캐스팅하는 라이브 스트리밍으로 구분될 수있다. 본 발명에 적용되는 스트리밍은 상기의 두 가지 방식 모두에 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 시스템의 주요 구성에 대해 먼저 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 시스템(1000)은 다수의 단말(100)로 스트리밍 서비스를 제공하는 스트리밍 서버(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단말(100)은 사용자의 요청에 따라 통신망(300)를 통해 스트리밍 서버(200)로 특정 컨텐츠에 대한 스트리밍 서비스 제공을 요청하고, 스트리밍 서버(200)로부터 제공되는 컨텐츠를 스트리밍 방식으로 수신하여 이용할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 단말(100)은 사용자로부터 특정 컨텐츠에 대한 스트리밍 서비스 제공 요청을 확인한다. 상기 특정 컨텐츠에 대한 스트리밍 서비스 제공 요청은 사용자로부터 브라우저 등을 통해 특정 컨텐츠를 요청(request)하는URL(Uniform Resource Locator) 등의 입력, 또는 특정 컨텐츠의 선택, 특정 채널의 선택 등을 통해 이뤄질 수 있다. 이후, 단말(100)은 해당 스트리밍 서비스를 제공하는 스트리밍 서버(200)를 확인하고, 스트리밍 서버(200)로 스트리밍 서비스 제공을 요청하여 이를 수신하여 이용할 수 있다.
이러한 본 발명의 단말(100)은 사용자 장치(User Equipment), 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다. 또한, 단말(100)은 그 구현 형태에 따라 스마트 폰(smart phone), 타블렛 PC(Tablet PC), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와 같은 이동 단말기는 물론, 스마트 TV(Smart TV), 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기가 사용될 수도 있다. 이러한 본 발명의 단말(100)은 통신망(300)을 통해 스트리밍 서버(200)로 스트리밍 서비스를 요청하고, 이를 수신하여 이용할 수 있는 사용자의 장치라면 그 어떠한 장치도 본 발명의 단말(100)로 적용 가능하다.
스트리밍 서버(200)는 단말(100)로 다양한 컨텐츠, 예컨대, 사진, 비디오, 오디오, 어플리케이션 등과 같은 다양한 컨텐츠를 스트리밍 방식으로 제공할 수 있는 것으로, 컨텐츠 제공자(CP; Contents Provider)로부터 적어도 하나의 컨텐츠를 제공받아 관리하며, 통신망(300)를 통해서 다수의 단말(100)로 컨텐츠를 스트리밍 방식으로 제공하는 역할을 수행한다. 특히, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로 스트리밍 서비스 제공 시 단말(100)의 서비스 품질 처리 상태 정보를 주기적으로 확인하여 적응적 스트리밍 서비스를 제공하고, 단말(100)로 저품질의 스트리밍 서비스를 제공한 이후의 품질 향상을 위한 시점을 판단하여, 지연 없이 신속하게 고품질의 스트리밍 서비스로 전환하여 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 스트리밍 데이터 생성 시 MMT 프로토콜에 따른 MMT 스트리밍 데이터 패킷을 생성하여 단말(100)로 전송할 수 있으며, 이 경우, 단말(100)은 스트리밍 서버(200)가 제공하는 MMT 스트리밍 데이터 패킷을 수신하여 이용할 수도 있다.
아울러, 도면에서는 도시하지 않았으나, 스트리밍 서버(200)로 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 서버(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 컨텐츠 서버(미도시)는 컨텐츠를 보유하고 관리하는 제3의 사업자 서버를 의미하는 것으로, 오리진 서버(origin server)를 의미할 수 있다. 이러한 컨텐츠 서버(미도시)는 웹 서버(web server) 또는 웹 어플리케이션 서버(WAS; Web Application Server) 등으로 구현되며, 예컨대, 단말(100)로 프로야구 중계 방송, 월드컵 중계 방송 등 방송국 헤드엔드 장치(미도시)로부터 송출되는 방송 데이터를 보유하고 있는 장치를 의미한다. 아울러, 컨텐츠 서버(미도시)는 단말(100)의 요청에 따라 직접 단말(100)로 컨텐츠를 제공할 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스에 따라 단말(100)로 컨텐츠를 제공하고자 할 경우, 이를 지원하는 스트리밍 서버(200)를 연동하여 단말(100)로 컨텐츠를 제공할 수 있게 된다.
보다 구체적인 스트리밍 서버(200)에서의 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법에 대해서는 후술하도록 하며, 본 발명의 실시 예에 따른 각 장치에 탑재되는프로세서는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 명령을 처리할 수 있다. 일 구현 예에서, 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다. 나아가 본 프로세서는 메모리 혹은 저장 장치 상에 저장된 명령을 처리하는것이 가능하다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 통신망(300)은 단말(100)과 스트리밍 서버(200) 간의 정보의 송수신을 위한 통신망을 의미하는 것으로, 특히, 단일의 통신망 형태보다는 다양한 종류, 예컨대 인트라넷망, 이동통신망, 위성 통신망 등 다양한 종류의 유무선 통신 기술을 이용하여 구현된 통신망이 혼합된 형태일 수 있다.
여기서, 통신망(300)는 다수의 유무선 접속망(미도시) 및 코어망(미도시)을 포함하는 모바일 망과 연결되 외부망, 예컨대 인터넷망(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 모바일 망을 구성하는 유무선 접속망(미도시)은 단말(100)과 유무선 통신을 수행하는 접속망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다.
또 다른 방식으로는, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)으로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(미도시)를설치하고, 다수의 RU(미도시)를 집중화된 DU(미도시)와 연결하여 구성할 수도 있다.
또한, 유무선 접속망(미도시)와 함께 모바일 망을 구성하는 코어망(미도시)은 유무선 접속망(미도시)과 외부 망, 예컨대, 인터넷망(미도시)을 연결하는 역할을 수행한다.
이러한 코어망(미도시)은 앞서 설명한 바와 같이, 유무선 접속망(미도시) 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어망(미도시)은 주파수간 이동성을 관리하고, 접속망(미도시) 및 코어망(미도시) 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망(미도시)과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 코어망(미도시)은 상술한 구성 이외도 MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 인터넷망(미도시)은 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미하는 것으로, 스트리밍 서버(200)와 연결되어, 스트리밍 서버(200)로부터 제공되는 스트리밍 데이터를 코어망(미도시) 및 유무선 접속망(미도시)을 거쳐, 단말(100)로 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
아울러, 모바일 망 상에서 송수신되는 모바일 패킷은 인터넷망(미도시)과는 다르게 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널을 통해서 전송될 수 있다. 예를 들어, 단말(100)이 스트리밍 서버(200)에서 제공하는 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지를 전송한다고 할 때, 단말(100)의 출발지 주소 정보(단말(100)의 IP 주소)와 목적지 주소 정보(스트리밍 서버(200)의 IP 정보)를 포함하는 IP 패킷을 접속망(미도시)으로 전송하면, 접속망(미도시)의 기지국(예컨대, eNodeB)은 상기 IP 패킷에 GTP 헤더, UDP 헤더, GTP 터널링을 위한 IP 헤더를 더 부가한 모바일 패킷으로 변환하여 코어망(미도시)으로 전달한다. 이때, GTP 헤더는 단말(100)에 할당된 터널링 식별 정보(TEID; Tunneling End poing ID)를 포함할 수 있다. 코어망(미도시)은 GTP 헤더, UDP 헤더 및 GTP 터널링은 위한 IP 헤더를 제거하고, 단말(100)이 전송한 원래의IP 패킷을 인터넷망(미도시)를 통해서 스트리밍 서버(200)로 전송할 수 있다.
이상으로 본 발명의 통신망(300) 구조에 대해 간략히 설명하였다. 추가적으로 본 발명의 통신망(300)은 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 저장하고, 클라이언트가 필요로 하는 컴퓨팅 자원을 해당 단말기로 제공할 수 있는 클라우드 컴퓨팅망을 포함할 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅이란 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고, 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북, 스마트폰 등의 클라이언트 단말기에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미하며, 클라우드 컴퓨팅은 이용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장하고, 이 정보를 각종 IT 기기를 통하여 언제 어디서든 이용할 수 있도록 하는 컴퓨터 환경 접속망을 의미한다. 이러한, 통신망(300)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), 최근 주목 받고 있는 LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 클라우드 컴퓨팅 네트워크를 모두 포함하는 개념이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)의 주요 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)은 통신부(110), 입력부(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 출력부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 통신부(110)는 통신망(300)을 통해 서비스 서버(200)와 정보를 송수신하는 역할을 수행한다. 본 발명의 통신부(110)는 통신망(300)을 구성하는 인근의 접속망(미도시)에 먼저 접속되는 과정을 수행할 수 있다. 예컨대 통신부(110)는 일정 반경 내 위치하는 기지국(미도시)을 탐색하고, 탐색된 기지국(미도시)의 접속 요청을 하여, 기지국(미도시)과 접속되는 과정을 지원함으로써 접속망(미도시)에 접속될 수 있다. 여기서, 단말(100)의 통신부(110)가 접속망(미도시)의 기지국(미도시)에 접속되는 과정은 공지된 다양한 구성을 채용할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 아울러, 통신부(110)가 기지국(미도시)과 통신 절차를 수행 시 사용자 정보를 전송할 수 있다. 기본적으로IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 등과 같은 단말 식별번호 등을 기지국(미도시)에 전송할 수 있으며, 기지국(미도시)이 코어망(미도시)과의 접속 절차를 수행하는 동안, 단말 식별번호 등을 이용하여 가입자 정보를 확인할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 통신부(110)은 접속망(미도시)의 기지국(미도시)을 통해 정상적으로 코어망(미도시)에 접속하게 되면, 제어부(130)의 지시에 따라 스트리밍 서버(200)와의 통신 채널을 수립하여, 수립된 통신 채널을 통해 스트리밍 서비스 제공을 요청하고, 스트리밍 서버(200)로부터 전달되는 스트리밍 데이터 패킷을 제어부(130)로 전달하는 역할을 수행하게 된다.
또한, 본 발명의 통신부(110)는 제어부(130)의 제어에 따라 스트리밍 서버(200)와의 수립된 통신 채널에 대한 상태를 지속적으로 확인하는 과정을 수행하고, 이에 따른 정보를 제어부(130)로 전달하는역할을 수행할 수 있다.
입력부(120)는 사용자로부터 입력되는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보, 각종 기능 설정 및 단말(100)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 제어부(130)로 전달한다. 특히, 본 발명의 입력부(120)는 스트리밍 서비스 제공 요청에 대한 사용자 입력을 지원할 수 있다. 예컨대, 사용자로부터 스트리밍 서버(200)가 제공하는 방송 스트림 채널에 대한 실행 입력을 지원하거나, 어플리케이션의 실행 입력을 지원할 수 있으며, 특정 메뉴의 선택 명령 정보의 입력 등을 지원할 수 있다.
이러한 입력부(120)는 상술한 바와 같이, 키보드나 키패드와 같은 키 입력 수단, 터치센서나 터치 패드와 같은 터치 입력 수단, 음성 입력 수단, 자이로 센서, 지자기 센서, 가속도 센서와 근접 센서, 그리고 카메라 중 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어지는 제스처 입력 수단을 포함할 수도 있다. 이 외에도 현재 개발 중이거나 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 포함될 수 있다.
제어부(130)는 단말(100)의 전반적인 제어를 수행하는 것으로, 하드웨어적으로 CPU(Central Processing Unit)를 포함하는적어도 하나 이상의 프로세서와 적어도 하나 이상의 메모리 로딩 데이터가 로딩되는실행 메모리(예컨대, 레지스터 및/또는RAM(Random Access Memory)) 및 상기 프로세서와 메모리로적어도 하나 이상의 데이터들을 입출력하는 버스(BUS)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 소프트웨어적으로 단말(100)에 정의된 기능을 수행하기 위해 소정의 기록매체로부터 상기 실행 메모리로 로딩되어 상기 프로세서에 의해 연산 처리되는 소정의 프로그램 루틴(Routine) 또는 프로그램 데이터를 포함하여 이루어질 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)로 스트리밍 서비스 제공을 요청하고, 스트리밍 서버(200)롭터 수신되는 스트리밍 데이터 패킷을 재생하여 처리하는 과정을 수행하기 위해 단말(100)에 구비되는 기능 중 소프트웨어적으로처리가 가능한 구성 요소를 제어부(130)의 기능으로 판단할 수 있다.
이러한, 본 발명의 제어부(130)는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 처리를 위해 구비되는 적어도 하나 이상의 구성 요소와 기능적으로 연결된다. 즉, 제어부(130)는 통신부(110), 입력부(120), 저장부(140) 및 출력부(150)와 기능적으로 연결되며, 상기 각 구성 요소에 전원 공급 및 기능 수행을 위한 신호의 흐름을 제어하게 된다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(130)는 통신부(110)를 통해 스트리밍 서버(200)로 스트리밍 서비스 제공을 요청하고, 이에 따라 통신부(110)를 통해 수신되는 스트리밍 데이터 패킷을 처리하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 제어부(130)는 주기적으로 단말 상태 정보 및 네트워크 상태 정보를 확인하고, 이를 통신부(110)를 거쳐 스트리밍 서버(200)로 전송되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라, 스트리밍 서비스 품질이 변경된 스트리밍 데이터 패킷을 수신하여 처리할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 제어부(130)는 상태 확인 모듈(131) 및 스트리밍 서비스 처리 모듈(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상태 확인 모듈(131)은 스트리밍 서버(200)가 제공하는 스트리밍 데이터 패킷에 대한 처리 정도를 확인하기 위한 서비스 품질 처리 상태 정보를 생성하는 역할을 수행한다. 여기서 서비스 품질 처리 상태 정보는 단말 상태 정보 및 네트워크 상태 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말 상태 정보는 스트리밍 서버(200)가 제공하는 스트리밍 데이터 패킷을 처리할 수 있는 단말의 자원에 대한 상태 정보를 의미하는 것으로, 예컨대, 현재 버퍼의 상태, 총 버퍼 크기, 가용 버퍼 크기, 최대 허용 버퍼 대기시간 정보, 버퍼의 오버플로우 또는 언더플로우 등의 버퍼의 버퍼링 처리 능력과 관련된 정보가 될 수 있다. 아울러, 네트워크 상태 정보는 단말(100)과 스트리밍 서버(200) 간의 수립된 통신 채널에 대한 상태 정보로, 예컨대 대역폭, 패킷 간의 전송 지연 차, 패킷 로스율, 패킷 로스에 대한 재전송 카운트 등을 포함할 수 있다. 여기서, 대역폭은 단말(100)의 제어부(130)가 수신되는 패킷을 이용하여 측정할 수도 있다.
아울러, 본 발명의 상태 확인 모듈(130)은 상술한 바와 같이, 일정 주기 단위로 단말 상태 정보 및 네트워크 상태 정보를 포함하는 서비스 품질 처리 상태 정보를 확인하고, 이를 통신부(110)를 거쳐 스트리밍 서버(200)로 전달하게 된다. 이를 수신한 스트리밍 서버(200)는 서비스 품질 처리 상태 정보를 이용하여 단말(100)로 제공 가능한 서비스 품질을 결정하게 되는 데, 본 발명의 일 실시 예에서는 스트리밍 서버(200)가 수신된 정보를 이용하여 서비스 품질 처리 상태 정보를 결정하는 것을 예로 들어 설명하나, 단말(100)이 직접 확인된 서비스 품질 처리 상태 정보를 이용하여 서비스 품질을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 상태 확인 모듈(130)은 현재 수립된 통신 채널에 대응하여 가용 버퍼 크기가 20% 이하로 떨어지거나, 패킷 로스율이 5% 이상이 되거나, 패킷 로스에 대한 재전송 카운트 개수가 x개 이상이거나, 버퍼 언더플로우가 발생되는 경우 등을 확인하고, 해당 조건을 만족하는 경우, 서비스 품질의 레벨을 변경하는 것과 같이 직접 서비스 품질을 결정할 수도 있다.
또한, 본 발명의 상태 확인 모듈(130)은 상술한 서비스 품질 처리 상태 정보를 주기적으로 확인하고, 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지의 생성을 처리할 수 있다. 여기서, 프로브 필요 메시지는 서비스 품질 변경을 위한 프로빙 절차와 관련된 메시지를 의미하는 것으로, 서비스 품질을 상승시키기 위한 조건을 만족하는 경우에 발생될 수 있다. 예컨대, 현재 버퍼의 가용 용량이 30% 이상이거나, 패킷 로스율이 1% 이하인 경우와 같이, 미리 설정된 특정 조건을 만족하는 경우 상태 확인 모듈(130)은 프로브 필요 메시지를 생성하고 이를 통신부(110)를 거쳐 스트리밍 서버(200)로 전달하게 된다. 이후에, 스트리밍 서버(200)는 프로브 필요 메시지가 수신됨에 따라, 서비스 품질을 상승 시키기 위한 과정을 수행할 수 있다.
반면, 스트리밍 서비스 처리 모듈(132)은 스트리밍 서비스 처리와 관련된 전반적인 제어를 수행하는 것으로, 예를 들어, 통신부(110)를 통해 스트리밍 데이터 패킷이 수신되면, 이를 저장부(140)의 버퍼(141)에 저장한 후, 스트리밍 서비스 처리 모듈(132)을 통해 버퍼(141)에 저장된 스트리밍 데이터 패킷을 순차적으로 재생하는 전반적인 과정을 제어할 수 있다.
특히, 본 발명의 스트리밍 서비스 처리 모듈(132)은 MPEG 미디어 트랜스포트 스트리밍 데이터를 처리할 수 있는 MPEG-2 TS 처리 기능을 지원할 수 있다. 예컨대, 스트리밍 서버(200)로부터 전달되는 복수의 미디어 프로세싱 유닛(MPU)으로 구성되는 MMT 패킷을 수신할 수 있으며, MMT 패킷이 복수의 애셋으로 구성되는 경우, 복수의 애셋을 타임 정보에 따라 동기화하여 재생하여 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 스트리밍 서비스 처리 모듈(132)은 입력부(120)를 통해 발생되는 각종 사용자 입력을 처리하고 이에 대응하는 결과를 스트리밍 서버(200)로부터 전달받아 출력부(150) 등을 통해 사용자에게 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
저장부(140)는 본 발명의 실시 예에 따른 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 비롯하여, 그 응용 프로그램 실행 중에 발생되는 다양한 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 저장부(140)는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 처리를 위한 다양한 명령들을 저장할 수 있다. 또한 본 발명의 저장부(140)는 소정의 버퍼(141) 저장 공간을 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(130)로부터 전달되는 스트리밍 데이터 패킷을 저장하고, 제어부(130)의 요청에 따라 저장된 스트리밍 데이터 패킷을 순차적으로 재생하는 역할을 지원할 수 있다.
이러한 저장부(140)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 프로그램 영역은 단말(100)을 부팅시키는 운영체제(OS)와 같은 단말(100) 구동을 위한 관련된 정보들을 저장한다. 데이터 영역은 단말(100)의 사용에 따라 발생되는 데이터가 저장되는 영역으로, 상술한 바와 같이 스트리밍 데이터 처리를 위한 다양한 명령들이 저장될 수 있다. 이러한, 저장부(140)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), 멀티미디어 카드 마이크로(multimedia card micro) 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), 롬(ROM) 등의 저장매체를 포함하여 구성될 수 있다.
출력부(150)는 단말(100)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작 상태 및 동작 결과 등에 대한 정보를 표시한다. 특히, 본 발명의 출력부(150)는 스트리밍 서버(200)로부터 전달되는 스트리밍 데이터 패킷을 재생함으로써 발생되는 정보를 표시할 수 있다.
출력부(150)를 통해 출력될 수 있는 정보의 예시를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 출력되는 스트리밍 재생 어플리케이션의 예시 화면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)은 바람직하게는 스트리밍 서버(200)가 제공하는 스트리밍 데이터 패킷을 재생하기 위한 재생 어플리케이션(650)을 사전에 구비하고 있을 수 있다. 여기서, 재생 어플리케이션(650)은 스트리밍 서버(200) 또는 어플리케이션 스토어 등의 제3자를 통해 다운로드되어 단말(100)내 설치될 수 있으며, 클라우드 방식으로 단말(100)에서 처리될 수 있다.
본 발명의 스트리밍 재생 어플리케이션(650)은 다양한 기능 화면을 구비할 수 있다. 예컨대, 스트리밍 재생 어플리케이션(650)은 사용자 입력에 따라 스트리밍 채널을 변경하기 위한 다양한 사용자 인터페이스 화면을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 스트리밍 재생 어플리케이션(650)은 버퍼 상태 및 네트워크 상태 정보를 출력하는 사용자 인터페이스 화면을 제공할 수 있다. 도 3에 도시된 예시는 이러한 스트리밍 재생 어플리케이션(650)이 제공하는 버퍼 상태 및 네트워크 상태 정보를 사용자가 인지할 수 있도록 출력 제공하는 사용자 인터페이스 화면을 도시한 것이다. 표시되는 정보의 예를 설명하면, 먼저, 600이 지시하고 있는 것으로 단말(100)에서의 시간 정보 및 스트리밍 서버(200)에서 전송된 시간 정보를 의미한다. 이러한 시간을 통해 단말(100)에서의 수신 시간과 스트리밍 서버(200)에서의 전송 시간 사이의 차이를 확인할 수 있다.
601이 지시하고 있는 Diff는 원본 영상 대비 지연 시간을 의미하는 것으로, 기본 단위는 ms 이다. 602가 지시하고 있는 ET는 Elapsed Time의 약어로 비디오의 재생 시간 위치 정보를 의미한다. 603이 지시하고 있는 Jitter는 패킷 간의 전송지연 시간차를 의미한다. 604가 지시하는 Cell ID는 셀 접속 정보, 위치 정보를 의미하는 것으로 예컨대 피코셀(picocell) ID 등이 될 수 있다. 605가 지시하는 ST는 Startup Time을 의미하며, 이를 통해 시작 시점의 지연(delay)를 확인할 수 있다.
또한, 606이 지시하는 BPS는 순간/평균 Bit Per Second을 의미하며, 608이 지시하는 Req/ReTX는 패킷 로스에 대한 재전송 카운트를 의미한다. 즉 패킷 손실 등 여러 가지 이유로 인해, 단말(100)은 스트리밍 서버(200)가 전송한 스트리밍 데이터 패킷을 수신하지 못할 수 있으며, 이에 대한 재전송 요구를 다시 스트리밍 서버(200)로 전달할 수 있다. 단말(100)은 이러한 패킷 로스에 대한 재전송 요구에 대한 횟수를 카운팅하고 이를 네트워크 상태 정보로 파악할 수 있다. 또한, 609가 지시하는 Fin Loss는 패킷 로스율에 관한 것으로 재전송 실패 패킷에 대한 양을 의미한다.
한편, 610이 지시하는 FPS는 Frame Per Second의 약어로, 초당 프레임 수를 의미한다. 611이 지시하는 SmpBuff는 현재 버퍼 상태를 나타내는 것으로 단위는 %이다. 612가 지시하는 Buf Count는 총 버퍼 크기를 의미하는 것으로, 일반적으로 버퍼는 약 12초 분량의 스트리밍 데이터 패킷을 저장할 수 있으며, 375로 고정될 수 있다. 613이 지시하는 Smp OV은 버퍼의 오버플로우(over flow) 상태를 나타내며, Smp UP은 버퍼의 언더플로우(under flow) 상태를 나타낸다. 아울러, 614가 지시하는 SKIP은 영상 또는 오디오의 스킵 카운트를 의미한다. 이외에도 본 발명의 스트리밍 재생 어플리케이션(650)은 GPS 기반 속도 정보, 컨텐츠 종류/사용량, 화질별 통계 등 다양한 정보들을 제공할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 이러한, 출력부(150)는 상술한 바와 같이 입력부(120)와 함께 하나의 터치패널(또는 터치스크린)의 형태로 구현될 수도 있으며, 상기 입력부(120)와 함께 구현되는 경우, 사용자의 터치 동작에 따라 발생되는 다양한 정보들을 표시할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 출력부(150)는 LCD(Liquid Crystal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 발광다이오드(LED), AMOLED(Active Matrix Organic LED), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원 디스플레이(3 Dimension) 등으로 구성될 수 있다. 또한 이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 TOLED(Transparant OLED)를 포함하는 투명 디스플레이 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이, 도 2를 통해 단말(100)의 주요 구성요소에 대해 설명하였다. 그러나 도 2를 통해 도시된 구성요소가 모두 필수 구성요소인 것은 아니며, 도시된 구성요소보다 많은 구성 요소에 의해 단말(100)이 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성요소에 의해 단말(100)이 구현될 수도 있다. 예컨대, 단말(100)은 전기적인 신호인 음원을 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 음원 출력부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 음원 출력부(미도시)는 스트리밍 서버(200)로부터 전달되는 스트리밍 데이터 패킷 재생 시 발생되는 다양한 정보를 출력할 수 있다.
또한, 도 2를 통해 도시된 단말(100)의 주요 구성요소의 위치는 얼마든지 편의상 또는 다른 이유로 바뀔 수 있음이 물론이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 4은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 제어부(220) 및 서버 저장부(230)을 포함하여 구성될 수 있다.
서버 통신부(210)는 단말(100)과 정보의 송수신을 지원하는 역할을 수행한다. 예컨대, 서버 통신부(210)는 단말(100)로부터 스트리밍 서비스 요청을 수신할 수 있으며 이에 대한 응답으로 단말(100)로 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명의 서버 통신부(210)는 단말(100)로부터 서비스 품질 처리 상태 정보를 수신하고, 이를 서버 제어부(220)로 전달할 수 있으며, 단말(100)로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 수신되면, 이를 서버 제어부(220)로 전달하여, 서비스 품질 상승을 위한 처리 과정을 지원할 수 있다.
서버 제어부(220)는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)의 전반적인 제어를 수행하는 구성으로, 스트리밍 데이터 생성 모듈(221), 서비스 품질 처리 모듈(222) 및 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)을 포함하여 구성될 수 있다.
스트리밍 데이터 생성 모듈(211)은 단말(100)로 스트리밍 서비스 제공을 위한 스트리밍 데이터 패킷을 생성하는 역할을 수행한다. 특히, 본 발명의 스트리밍 데이터 생성 모듈(211)은 컨텐츠 제공자로부터 컨텐츠를 전달받아, 이를 MMT 통신 프로토콜을 따르는 스트리밍 데이터 패킷으로 변환하여 생성하게 되며, 패킷별로 패킷 일련번호를 정의하게 된다.
서비스 품질 처리 모듈(222)은 스트리밍 서비스를 요청한 단말(100)에 대응하여 스트리밍 서비스 품질을 결정하는 역할을 수행한다. 여기서, 스트리밍 서비스 품질은 단말(100)로부터 전달되는 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 결정될 수 있다. 또한, 스트리밍 서비스 품질은 단말(100)의 가입자가 가입된 서비스 요금제에 따라 가변적으로 적용될 수도 있다. 서비스 품칠 처리 모듈(222)은 스트리밍 서비스를 요청한 단말(100)에 대응하여 스트리밍 서비스 품질을 결정한 이후에, 주기적으로 단말(100)로부터 전달되는 서비스 품질 처리 상태 정보를 이용하여 서비스 품질 레벨을 변경할 수 있으며, 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)의 요청에 따라 현재 단말(100)로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하여 이를 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)로 안내하는 역할을 수행할 수도 있다.
스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 단말(100)로 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 전반적인 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 단말(100)과의 통신 채널 연결 수립을 위해, 단말(100)을 인증하는 과정을 수립할 수 있다. 또한, 본 발명의 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 통신 채널이 연결된 단말(100)로 단말(100)이 요청한 스트리밍 데이터 패킷을 전달하는 과정을 지원할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 서비스 품질 처리 모듈(222)에 의해 결정된 단말(100)의 스트리밍 서비스 품질에 따라 스트리밍데이터를 제공하고, 단말(100)에 대응하는 스트리밍 서비스 품질의 변경이 필요한 것으로 판단되면, 이를 변경하는 과정을 수행할 수 있다. 예컨대, 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 단말(100)로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 수신됨에따라 스트리밍 서비스 품질의 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 서비스 품질 변경을 위해 서비스 품질 처리 모듈(222)로 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 질의하여 확인한다. 이후, 스트리밍서비스 제공 모듈(223)은 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 따라 상기 스트리밍데이터 패킷을 일정 시간 단위로 기 설정된 횟수만큼 단말(100)로 전송할 수 있다. 이때, 본 발명의 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 적어도 프로빙 간격 및 프로빙 횟수에 대한 정보를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라 상기 단말(100)로 스트리밍 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
이와 같이 일정 시간 단위로 기 설정된 횟수만큼 단말(100)로 전송한 이후에, 단말(100)로부터 적어도 대역폭 평균, 대역폭 최대, 대역폭 최소 및 패킷 로스에 대한 정보를 포함하는 프로빙 응답 메시지가 수신되면, 상기 프로빙 응답 메시지를 이용하여 서비스 품질 상승 조건을 만족하는 지 여부를 판단할 수 있으며, 서비스 품질 상승 조건이 만족되는 것으로 판단되면, 다시 말해 단말(100)로부터 전송된 스트리밍 데이터 패킷에 대한 수신 응답 메시지가 수신되면, 스트리밍 서비스 제공 모듈(223)은 단말(100)이 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 처리할 수 있는 상태인 것으로 판단하고, 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 제공하게 된다.
이러한 과정은 일반적인 적응형 스트리밍 서비스와는 차이가 있다. 일반적으로, 저품질의 단말(100)로 고품질의 스트리밍 서비스를 제공하고자 할 경우, 저품질인 A 레벨로 스트리밍 서비스를 제공한 이후의 단말(100)로부터 수신되는 응답 메시지를 확인한 후 고품질인 B 레벨의 인코딩 방식으로 전환하는 것으로, 이러한 일반적인 방식에 따르면, 단말(100)로 B 레벨의 스트리밍 서비스를 제공하더라도 단말(100)이 이를 처리하지 못해 다시 저품질인 A 레벨로 스트리밍 서비스를 제공해야 한다는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 단말(100)에서의 서비스 품질 처리 상태 정보가 변경되어 고품질로 서비스를 전환하고자 할 경우, 바로 고품질인 B 레벨에 대응하는 인코딩으로 전환하여 제공하는 것이 아니라, 현재 제공되고 있는 품질의 스트리밍 데이터 패킷을 고품질인 B 레벨에 대응하는 서비스 품질, 즉 속도에 맞추어서 일정 시간 단위로 모아 기 설정된 횟수 만큼 단말(100)로 전송한 이후에, 이를 단말(100)이 처리할 수 있는 지 여부를 확인한 후 만족하는 경우에 인코딩을 전환하여 서비스를 제공하는 방식으로, 단말(100)에 대한 별도의 지연 없이 신속하게 전환 시점을 판단하여 적응형 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 별도의 프로빙 패킷을 부가하여 적응형 스트리밍 서비스를 제공하는 것이 아니라, 서비스되고 있는 스트리밍 데이터 패킷을 이용하여 프로빙 절차를 진행함으로써, 추가적인 패킷 생성 없이 적응형 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 상기 과정에서 적용되는 본 발명의 스트리밍 데이터 패킷은 바람직하게는MMT(MPEG Media Transport) 통신 프로토콜에 따라 생성되며, 각각의 스트리밍 데이터 패킷은 MPU(Media Processing Unit) 단위로 인코딩됨으로써, 현재 시점에 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 스트리밍 데이터 패킷을 즉시 변경하여 단말(100)로 제공할 수 있게 된다.
서버 저장부(230)는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)의 동작 수행에 필요한 각종 정보를 저장하고 관리하는 역할을 수행할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하였다.
본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 서버(200)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 구성을 하고 있다. 그러나, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함한다.
한편, 본 발명의 각 장치에 탑재되는 메모리는 그 장치 내에서 정보를 저장한다. 일 구현예의경우, 메모리는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 일 구현 예에서, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 일 수 있으며, 다른 구현예의경우, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 일 수도 있다. 일 구현예의 경우, 저장장치는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 다양한 서로 다른 구현 예에서, 저장장치는 예컨대 하드디스크 장치, 광학디스크 장치, 혹은 어떤 다른 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 '~모듈'이라는 용어는 소프트웨어 구성요소를 의미하며, '~모듈'은 어떤 역할들을 수행한다. 일 예로서 '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 또한, 구성요소들과 '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
비록 본 명세서와 도면에서는 예시적인장치 구성을 기술하고 있지만, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 다른 유형의 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램제품, 다시 말해 본 발명에 따른 장치의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 통신 채널이 연결된 단말(100)의 요청에 따라 스트리밍 서비스를 제공하는 주체이다. 스트리밍 서버(200)는 단말(100)에 대응하는 스트리밍 서비스 품질을 결정하고, 결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷을 단말(100)로 제공한다(S101).
이후, 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로부터 프로브 필요 메시지의 수신 여부를 체크한다(S103). 여기서 프로브 필요 메시지는 단말(100)에 의해 생성되는 것으로, 서비스 품질 처리 상태 정보가 기 설정된 조건을 만족하는 경우, 예를 들어, 저품질의 서비스를 이용하고 있는 단말(100)이 고품질의 서비스를 이용하고 있는 상태로 변경되었을 경우 발생되는 메시지를 의미한다. 단말(100)은 서비스 품질 저하 이후 상승 조건을 위한 프로브(probe) 조건을 미리 설정한 상태에서, 주기적으로 서비스 품질 처리 상태 정보를 확인하여, 서비스 품질 처리 상태 정보가 프로브 조건을 만족하는 지 여부를 체크한다. 이때, 확인된 서비스 품질 처리 상태 정보가 프로브 조건을 만족하는 경우, 단말(100)은 프로브 필요 메시지를 생성하여 스트리밍 서버(200)로 전송하게 되고, 스트리밍 서버(200)는 이를 수신하여 서비스 품질 변경을 위한 절차를 진행할 수 있다.
즉, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로부터 프로브 필요 메시지가 수신됨에 따라 현재 단말(100)로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하고(S105), 현재 제공되고 있는 스트리밍 데이터 패킷을 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 일정 시간 단위로 기 설정된 횟수만큼 단말(100)로 전송하게 된다(S107).
예를 들어 설명하면, 단말(100)로부터 수신되는 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 결정된 서비스 품질이 HD(High Definition) 급이라고 가정한다. 스트리밍 서버(200)는 HD급 규격의 영상 데이터(MPEG2, DiVX, XViD) 규격으로 스트리밍 데이터 패킷을 디코딩하고 이를 단말(100)로 스트리밍 방식으로 제공할 수 있다.
단말(100)은 스트리밍 서버(200)로부터 제공되는HD 급의 스트리밍 데이터 패킷을 수신하고 수신된 스트리밍 데이터 패킷을 재생하게 된다. 그리고 단말(100)은 주기적으로 서비스 품질 처리 상태 정보를 생성하여 스트리밍 서버(200)로 전달한다. 이를 수신한 스트리밍 서버(200)는 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 단말(100)의 상태를 인지하고, 단말(100)의 상태에 적합하게 서비스 품질을 적응적으로 변경할 수 있다. 즉, 현재 서비스 되고 있는 품질이 HD 급이더라 하더라도, 단말(100)의 상태가 HD 급을 재생할 수 없는 상태로 판단되면, 스트리밍 서버(200)는 HD 급보다 한 단계 낮은 SD 급으로 서비스 품질을 변경하여 변경된 SD 급에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷을 단말(100)로 제공하게 된다. 이러한 상태에서, 스트리밍 서버(200)는 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 단말(100)로부터 수신되면, 현재 단말(100)로 제공되고 있는 서비스 품질인 SD 급의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질 HD 급을 확인하고, 현재 SD 급에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷을 HD 급에 대응하도록 일정 시간 단위로 기 설정된 횟수만큼 전송하게 된다.
일반적으로 영상 데이터의 서비스 품질 레벨은 LD(Low Definition) 급, SD(Standard Definition) 급, HD(High Definition) 급, Full HD급으로 구분할 수 있으며, LD 급의 상위 레벨은 SD 급, SD 급의 상위 레벨은 HD 급, HD의 상위 레빌은 Full HD 급이 될 수 있다. 아울러, 각 서비스 품질별로 필요한 전송 속도는 LD급은 500kbps, SD급은 1Mbps, HD급은 2Mbps, Full HD급은 4~8Mbps이다.
단말(100)로 현재 제공되고 있는 서비스 품질이 SD 급인 경우, 스트리밍 서버(200)는 프로브 필요 메시지가 단말(100)로부터 수신됨에 따라 SD 급의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질 HD급을 확인하고, HD 급의 전송 속도에 맞추어서 SD 급의 스트리밍 데이터 패킷을 1초 간격으로 모아서 단말(100)로 전송하게 된다. 이때, 스트리밍 서버(200)는 기 설정된 횟수만큼 스트리밍 데이터 패킷을 모아서 전송할 수 있다. 예컨대, 스트리밍 서버(200)는 1초 간격으로 스트리밍 데이터 패킷을 모아서 단말(100)로 3회 전송할 수 있다.
아울러, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 상술한 프로빙 절차 진행 시 프로빙 요청 메시지(BPQ; Bandwidth Probing reQuest message)를 이용하여 프로빙 절차를 진행하게된다.
그리고, 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로부터 프로빙 응답 메시지(BPR; Bandwidth Proving Response message)를 수신하고, 이에 따라 단말(100)에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되는 지 여부를 판단하게 된다(S109). 그리고 본 발명의 스트리밍서버(200)는 단말(100)이 서비스 품질 상승 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 즉 전술한 예에서 3회 모두 단말(100)이 성공적으로 수신하였다면, 스트리밍 서버(200)는 단말(100)의 서비스 품질 처리 상태가 상승한 것으로 판단하고, 그 이후부터의 스트리밍 데이터 패킷은 HD급으로 변경하여 인코딩한 후 단말(100)로 제공하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 스트리밍 서버(200)가 단말(100)의 서비스 품질 처리 상태에 따라 스트리밍 서비스 품질을 가변적으로 적용한 후, 다시 원래의 서비스 품질로 서비스를 제공하기 위한 시점을 보다 정확하게 판단하여 적응형 스트리밍 서비스 제공이 가능하게 된다.
또한, 서비스 품질 별로 스트리밍 데이터 패킷을 인코딩하여 저장하고 관리할 필요 없이, 단말(100)의 서비스 품질 처리 상태에 따라 인코딩을 가변적으로 적용하여 제공함으로써, 보다 효율적인 적응형 스트리밍 서비스 제공이 가능하게 된다.
또한, 서비스 품질을 올리기 위한 프로브 절차 진행 시 별도의 프로브 패킷을 이용하는 방식이 아니라, 올리고자 하는 서비스 품질에 대응되도록 현재 서비스 품질의 스트리밍 데이터 패킷을 모아서 전송하는 방식으로, 새롭게 추가되는 패킷 없이, 그리고 복잡한 프로빙 절차 없이 보다 효율적인 적응형 스트리밍 서비스 제공이 가능하게 된다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 데이터 흐름도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 단말(100)은 스트리밍 서버(200)가 제공하는 스트리밍 서비스 이용을 위해 먼저, 스트리밍 서버(200)에 접속하는 과정을 수행해야 한다.
그리고 단말(100)은 스트리밍 서버(200)로 스트리밍 서비스를 요청할 수 있다(S201). 여기서 스트리밍 서비스 요청은 특정 컨텐츠에 대한 스트리밍 서비스 요청 또는 특정 채널에 대한 스트리밍 서비스 요청 형태로 이뤄질 수 있다. 이에 따라 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로 해당하는 스트리밍 데이터 패킷을 전송한다(S203). 이때, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 도면에는 도시하지 않았으나, 단말(100)의 사용자 인증 과정을 추가적으로 더 수행할 수 있으며, 처음 제공되는 스트리밍 데이터 패킷의 서비스 품질을 사용자에 대응하여 기본적으로 설정된 서비스 품질이 될 수 있다.
단말(100)은 스트리밍 서버(200)로부터 지속적으로 스트리밍 데이터 패킷을 수신하게 되고, 이를 단말(100) 내부의 버퍼에 저장한 후 순차적으로 재생하여 스트리밍 서비스를 이용할 수 있다. 이때, 본 발명의 단말(100)은 주기적으로 서비스 품질 처리 상태 정보를 확인한다(S205).
여기서, 서비스 품질 처리 상태 정보는 버퍼의 상태, 총 버퍼 크기, 가용 버퍼 크기, 최대 허용 버퍼 대기시간 정보, 버퍼의 오버플로우 또는 언더플로우 등의 버퍼의 버퍼링 처리 능력과 관련된 단말 상태 정보와 대역폭, 패킷 간의 전송 지연 차, 패킷 로스율, 패킷 로스에 대한 재전송 카운트 등의 통신 채널에 대한 네트워크 상태 정보를 포함할 수 있다.
단말(100)은 확인된 서비스 품질 처리 상태 정보를 주기적으로 스트리밍 서버(200)로 전송하고(S207), 스트리밍 서버(200)는 주기적으로 전송되는 단말(100)의 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 단말(100)에 대응하는 스트리밍 서비스 품질을 결정할 수 있다(S209). 여기서 서비스 품질은 해당 통신 채널에 대응하여 기 설정된 조건에 따라 결정될 수 있는데, 예를 들어 스트리밍 서버(200)가 단말(100)로 HD 급의 스트리밍 데이터 패킷을 전송하고 있는 중에, 단말(100)의 가용 버퍼 크기가 20% 이하로 떨어지거나, 패킷 로스율이 5% 이상이 되거나, 패킷 로스에 대한 재전송 카운트 개수가 x개 이상이거나, 버퍼 언더플로우가 발생되었을 경우와 같이, HD 급을 더 이상 처리할 수 있는 상태가 아닌 것으로 판단되면, 단말(100)에 대응하는 서비스 품질을 SD 급으로 변경할 수 있다.
그리고, 스트리밍 서버(200)는 변경된 SD 급으로 스트리밍 데이터 패킷을 인코딩하여 단말(100)로 전송하게 된다(S211).
고품질에서 저품질로 서비스 품질이 변경된 단말(100)은 컨텐츠 품질 상승을 위한 프로브 이벤트를 지속적으로 확인한다(S213). 예를 들어, 예컨대, 현재 버퍼의 가용 용량이 30% 이상이거나, 패킷 로스율이 1% 이하로 변경된 경우와 같이, SD 급 서비스 품질에 대응하여 미리 설정된 프로브 이벤트 조건을 만족하는 경우에, 단말(100)은 프로브 이벤트가 발생된 것으로 판단하고(S213), 이에 대한 프로브 필요 메시지를 생성하여 스트리밍 서버(200)로 전송할 수 있다(S215).
여기서, 본 발명의 일 실시 예에서는 단말(100)이 직접 프로브 이벤트의 발생 여부를 확인하고 프로브 필요 메시지를 생성하는 것을 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 스트리밍 서버(200)가 단말(100)로부터 전송되는 서비스 품질 처리 상태 정보를 확인하여 프로브 이벤트의 발생 여부를 확인할 수도 있다.
아울러, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 단말(100)에서 프로브 이벤트가 발생된 것으로 확인되면, 현재 단말(100)로 제공되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인한다(S217). 즉, 현재 단말(100)로 SD 급의 서비스가 제공되고 있는 것을 확인하고, 프로빙 요청 메시지를 이용하여 SD 급으로 인코딩되어 전송되는 스트리밍 데이터 패킷을 상위 레벨인 HD 급에 대응되도록 일정 시간 간격으로 기 설정된 횟수만큼 전송하게 된다(S219). 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, SD 급에 맞추어 전송되는 스트리밍 데이터 패킷을 프로브 이벤트 발생에 따른 프로빙 스트리밍 절차에서는 일정 시간 간격으로 그 다음 패킷을 모아 한꺼번에 단말(100)로 전송하게 된다.
이때 사용되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로빙 요청 메시지(BPQ; Bandwidth Probing reQuest message)의 구조는 하기의 <표 1>과 같다.
Figure PCTKR2017005174-appb-T000001
상기 <표 1>에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로빙 요청 메시지의 주요 파라미터에 대한 설명은 하기의 <표 2>와 같다.
파라미터 설명
Session_Key This field defines the session key that is randomly generated to ensure the identification of a session between a client and streaming server. The length of this field is 32 bits.
Interface_type It indicates attached network interface type (e.g.wifi,LTE,etc.). If this field is 0xF, it indicates that this video insert to all existing sessions. The length of this field is 4 bits.
proving_interval It indicates the proving interval of packet. The length of this field is 4 bits.
proving_number It indicates the proving number of packet. The length of this field is 4 bits.
adaptative_flag It indicates adaptive streaming function. If this flag is set, it indicates that there enable adaptive streaming scheme. The length of this field is 1 bit.
즉, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 프로빙 요청 메시지를이용하여 일정 시간 단위(프로빙 간격, proving_interval)로 기 설정된 횟수(프로빙 횟수, proving_number)만큼 프로빙 패킷을 전송하여 프로빙 절차를 진행할 수 있다.
그리고, 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로부터 프로빙 응답 메시지(BPR; Bandwidth Proving Response message)를 수신한다(S221).
본 발명의 일 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지는 다음과 같다.
Figure PCTKR2017005174-appb-T000002
상기의 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지는 프로빙 요청 메시지와 다르게 대역폭 평균(BW_average), 대역폭 최대(BW_max), 대역폭 최소(BW_min) 및 패킷 로스(packet_loss) 파라미터를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 대역폭 평균(BW_average) 파라미터는 16비트 할당될 수 있으며, 대역폭에 대한 평균 값을 나타낸다. 대역폭 최대(BW_max) 파라미터는 프로빙 기간(proving duration) 동안의 대역폭 최대 값을 의미하며, 16비트 할당될 수 있다. 대역폭 최소(BW_min) 파라미터는 프로빙 기간(proving duration) 동안의 대역폭 최소 값을 의미하며 16비트 할당될 수 있다. 패킷 로스(packet_loss)는 프로빙 기간(proving duration) 동안의 패킷 손실에 관한 것으로, 16비트 할당될 수 있다.
이러한 프로빙 응답 메시지를 수신한 스트리밍서버(200)는 프로빙 응답 메시지를 이용하여서비스 품질 상승 조건이 만족하는 지 여부를 판단한다(S223). 예컨대, 전술한 프로빙 응답 메시지에서 대역폭 평균 파라미터 및 패킷 로스를 확인하고 상기 파라미터가 기 설정된 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 전송할 수 있다(S225). 다시 말해 SD 급으로 인코딩된스트리밍 데이터 패킷을 다시 HD 급으로 인코딩하여 단말(100)로 전송하게 된다.
이러한 과정에서 적용되는 본 발명의 스트리밍 데이터 패킷은 MMT(MPEG Media Transport) 통신 프로토콜에 따라 생성되며, 각각의 스트리밍 데이터 패킷은 MPU(Media Processing Unit) 단위로 인코딩될 수 있다. MPU 단위로 인코딩됨으로써 도 8에 도시된 바와 같이, SD 급 스트리밍 데이터 패킷에서 HD 급 스트리밍 데이터 패킷으로 즉시 전환이 가능하며, 서비스 품질 변경에 따른 별도의 지연이나 추가되는 패킷 없이 신속하게 서비스 품질을 변경하여 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 스트리밍 데이터 패킷은 전술한 바와 같이 MMT 통신 프로토콜에 따라 생성될 수 있으며, 본 발명의 프로빙 절차를 포함하는 스트리밍 서비스는 모바일 통신에 보다 더 특화되어 동작을 수행할 수도 있다.
이를 위해 본 발명의 다른 실시 예에서는 모바일 통신에 보다 더 특화된 적응형 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 프로빙 요청 메시지(BPQ; Bandwidth Probing reQuest message)를 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2017005174-appb-T000003
상기 <표 4>에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로빙 요청 메시지의 파라미터는 하기의 <표 5>와 같다.
파라미터 설명
MMT_package_id_flag It indicates whether MMT_package_id is present or not. When this flag is set to '1', MMT_package_id shall be present. When this flag is set to '0', MMT_package_id shall not be present.
CLI_id_flag It indicates whether CLI_id is present or not. When this flag is set to '1', CLI_id shall be present. When this flag is set to '0', CLI_id shall not be present..
reporting_server_location_flag It indicates whether reporting_server_location is present or not. When this flag is set to '1', reporting_server_location shall be present. When this flag is set to '0', reporting_server_location shall not be present.
MMT_package_id It indicates a unique identifier of the Package. It shall be present only when the value of MMT_package_id_flag is set to 1.
MMT_package_id_length It indicates the length in bytes of the MMT_package_id string, excluding the terminating null character.
MMT_package_id_byte It indicates a byte in the MMT_package_id.
CLI_id It indicates an arbitrary integer number to identify NAM which will be used to transmit probing packets among the underlying network. It shall be present only when the value of CLI_id_flag is set to 1.
reporting_server_location It provides the location information of a reporting server where the probing result has to be reported. Only the value of location_type between "0x05" and "0x06"shall be used for an location of the reporting server for probing. It shall be present only when the value of reporting_server_location_flag is set to 1.
probing_packet_location It provides the location information of MMTP packets for probing. Only the values of location_type between "0x00" and "0x02" shall be used for an location of MMTP packets for probing.
probing_start_time It indicates the starting time of a probing event. This field shall be formatted as the "short-format" defined in IETF RFC 5905, NTP version 4, Clause 6. The value of this field shall be the same as the value of the timestamp field in the MMTP header of the first probing packet.
probing_slot_duration It indicates the duration of a probing slot consisting a probing event signaled by this message in units of milliseconds. A probing event is a group of one or more probing slots which have the same duration and interval.
probing_slot_interval It indicates the interval between probing slots in units of milliseconds.
probing_slot_number It indicates one less than the number of probing slots consisting a probing event signaled by this message minus 1. A value 0 indicates that theprobing event has only one probing slots, A value 1 indicates that it has two probing slots, etc.
본 발명의 모바일 통신에 보다 더 특화된 프로빙 요청 메시지에 대해 보다 더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 프로빙 요청 메시지는 모바일 통신에서 사용 가능한 대역폭을 조사하는 메커니즘을 제공하기 위해 정의되는 것으로, MMT 통신 프로토콜에 따라 정의될 수 있는 메시지 포맷이다.
본 발명의 스트리밍 서버(200)는 MMT 통신 프로토콜을 지원하는 MMT 클라이언트, 즉 단말(100)로 기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 따라 MMT 스트리밍 데이터 패킷을 제공하는 상태에서 단말(100)로부터 프로브 필요 메시지를 수신하게 되면, <표 4>와 같이 프로빙 요청 메시지를 정의하여 단말(100)로 전송하게 된다. 이때, 본 발명의 모바일 통신에 보다 더 특화된 프로빙 요청 메시지는 단말(100)로 전송되고 있는 MMT 스트리밍 데이터에 대한 MMT 패키지 식별 정보(MMT_Package_id), 현재 전송되고 있는 MMT 위치 정보(MMT_general_location), 프로빙을 위한 상위 패킷에 대한 정보(probing_packet_location) 등과 같이 MMT 통신 프로토콜에 따른 정보를 포함하여 정의하게 된다.
또한, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 프로빙 절차를 진행하기 위한 정보, 즉 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval), 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하여 프로빙 요청 메시지를 정의하게 된다.
여기서, 프로빙 시작 시간(probing_start_time)은 프로빙 이벤트의 시작 시간을 의미하는 것으로, 프로빙 패킷의 헤더의 타임스탬프(timestamp)로 표현될 수 있다. 그리고 프로빙 기간(probing_slot_duration)은 프로빙 이벤트가 유지되는 기간을 의미하며, 프로빙 간격(probing_slot_interval)은 프로빙 슬롯 간의 간격을 의미하며, 프로빙 횟수(probing_slot_number)는 프로빙 이벤트 기간 동안 전송되는 프로빙 패킷의 전송 횟수를 의미한다.
이와 같이 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 상술한 바와 같이 프로빙 요청 메시지를 정의하고, 정의된 프로빙 요청 메시지에 따라, 프로빙 시작 시간부터 해당 기간까지, 일정 시간 단위(프로빙 간격)로 기 설정된 횟수(프로빙 횟수)만큼 프로빙 패킷을 전송하여 프로빙 절차를 진행하게 된다.
상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로빙 요청 메시지를 정의하고 이를 단말(100)로 전송하게 되면, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 단말(100)로부터 다른 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지(BPR; Bandwidth Proving Response message)를 수신하게 된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지는 다음과 같다.
Figure PCTKR2017005174-appb-T000004
상기 <표 6>에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지의 구조는 하기의 <표 7>와 같다.
파라미터 설명
MMT_package_id_flag It indicates whether MMT_package_id is present or not. When this flag is set to '1', MMT_package_id shall be present. When this flag is set to '0', MMT_package_id shall not be present.
CLI_id_flag It indicates whether CLI_id is present or not. When this flag is set to '1', CLI_id shall be present. When this flag is set to '0', CLI_id shall not be present.
Mobile_info_descriptor_flag It indicates whether Mobile_info_descriptor() is present or not. When this flag is set to '1', Mobile_info_descriptor() shall be present. When this flag is set to '0', Mobile_info_descriptor() shall not be present.
MMT_package_id It indicates a unique identifier of the Package. It shall be present only when the value of MMT_package_id_flag is set to 1.
MMT_package_id_length It indicates the length in bytes of the MMT_package_id string, excluding the terminating null character.
MMT_package_id_byte It indicates a byte in the MMT_package_id.
CLI_id It indicates an arbitrary integer number to identify NAM for the probing event reported by this message among the underlying network. It shall be present only when the value of CLI_id_flag is set to 1.
Mobile_info_descriptor() It contains information which is associated with an MMT receiving entity in a mobile network. It shall be present only when the value of Mobile_info_descriptor_flag is set to 1.
average_rate It indicates the average bitrate of received MMTP packets measured during a probing event in units of kilobits per second. The value of this field is the average of the bitrate of each probing slot and the bitrate of each probing slot is calculated by dividing the total number of bits in MMTP packets received during the probing slot by the duration of it.
peak_rate It indicates the peack bitrate in a probing event in units of kilobits per second. The value of this field shall be set to as the maximum value over all bitrates for each probing slot.
packet_loss_ratio It indicates the ratio between the number of lost MMTP packets and the total number of transmitted packets within the probing event. The value of this field shall be calculated by taking the integer part after multiplying the loss fraction by 256.
즉, 상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로빙 응답 메시지는 MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함한다. 이때, MMT 수신 엔티티에 대한 정보는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)를 통해 정의되고 있다. 여기서, 모바일 정보 디스크립터(mobile_infor_descriptor)는 MMT 수신 엔티티가 이동 장치인 경우, MMT 수신 엔티티, 즉 단말(100)과 관련된 정보를 포함한다. 예컨대, MMT 수신 엔티티가 셀룰러 모바일 장치일 경우, 2GPP에서 정의되고 있는 MSISDN 또는 셀 ID를 포함하는 모바일 식별 정보를 포함할 수 있다. 아울러, 모바일 정보 디스크립터가 실행되는 지 여부를 나타내기 위해 mobile_info_descriptor_flag 필드가 정의되며, 필드 값이 1인 경우, 상술한 프로빙 응답 메시지가 스트리밍 서버(200)로 보고될 수 있다.
또한, 본 발명의 프로빙 응답 메시지는 프로빙 패킷 수신 측정 결과인 프로빙 이벤트의 측정 결과에 대한 정보를 정의하고 있는데, 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 대역폭 평균(average_rate)은 프로빙 이벤트 기간(probing_slot_duration) 동안의 대역폭에 대한 평균 값을 나타내며, 대역폭 피크(peak_rate)은 프로빙 이벤트 기간 동안의 대역폭 최대 값을 의미한다. 아울러, 패킷 로스 비율(packet_loss_ration)은 프로빙 이벤트 기간 동안의 패킷 손실에 관한 것이다.
이와 같이, 본 발명의 단말(100)은 MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 프로빙 이벤트의 측정 결과에 대한 정보를 프로빙 응답 메시지를 정의한 후 스트리밍 서버(200)로 전송하고, 상기 프로빙 응답 메시지를 수신한 스트리밍 서버(200)는 프로빙 응답 메시지를 이용하여 서비스 품질 상승 조건이 만족하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 전술한 프로빙 응답 메시지에서 대역폭 평균, 대역폭 피크 및 패킷 로스 비율이 기 설정된 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 전송하게 된다.
이와 같이 본 발명의 스트리밍 서버(200)는 상위 레벨에 해당하는 스트리밍 데이터 패킷으로 즉시 전환하여 단말(100)로 스트리밍 서비스를 제공할 수 있으며, 서비스 품질 변경에 따른 별도의 지연이나 추가되는 패킷 없이 신속하게 서비스 품질을 변경하여 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법에 대해 설명하였다.
상술한 바와 같은 본 발명의 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법을 구현하기 위한 기록매체에 기록되는 프로그램은 스트리밍 서버가, 기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷을 단말로 제공하는 단계 상기 단말에 대응하는 스트리밍 서비스 품질의 변경이 필요한 것으로 판단되면, 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하는 단계 상기 단말로 제공되고 있는 스트리밍 데이터 패킷을 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 일정 시간 간격으로 기 설정된 횟수만큼 전송하는 단계 및 상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되면, 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 상기 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 제공하는 단계를 포함하여 이뤄질 수 있다.
이때, 기록매체에 기록된 프로그램은 컴퓨터에서 읽히어 설치되고 실행됨으로써 전술한 기능들을 실행할 수 있다.
여기서, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 기능들을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스(Interface)를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다.
이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.
이러한, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)과 같은 반도체 메모리를 포함한다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 발명은 적응형 스트리밍서비스 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트리밍 서비스를 이용하는 단말에서의 서비스 품질 처리 상태를 고려하여적응적으로 스트리밍 서비스의 품질을 변경하여 제공할 수 있는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 단말로 스트리밍 데이터 패킷을 전송하고 있는 중에 단말에서의 서비스 품질 처리 상태에 따라 서비스 품질을 올리고자 할 경우, 올리고자 하는 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응되도록 스트리밍 데이터 패킷을 모아 전송한 후 이에 대한 단말에서의 수신 응답을 고려하여, 서비스 품질을 올리고자 하는 시점을 결정함으로써, 서비스 지연 발생 없이 보다 신속하게 고품질의 스트리밍 서비스로 전환하여 제공할 수 있는 효과가 있으며, 이를 통해 본 발명은 스트리밍 서비스 산업의 발전에 이바지할 수 있다.
더불어, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (13)

  1. 스트리밍 서버가,
    결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍데이터 패킷을 단말로 제공하는 단계
    상기 단말로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 수신되면, 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하는 단계
    프로빙 요청 메시지에 따라 기 설정된 프로빙 간격으로 프로빙 횟수만큼상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하는 단계
    상기 단말로부터 상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 수신하는 단계
    상기 프로빙 응답 메시지를 이용하여 서비스 품질 상승 조건을 만족하는 지 여부를 판단하는 단계
    상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되면, 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 상기 스트리밍 데이터의 스트리밍서비스 품질로 결정하는 단계 및
    상기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 대응하는 스트리밍 데이터 패킷으로 변경하여상기 단말로 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트리밍 데이터 패킷을 단말로 제공하는 단계 이전에,
    상기 단말의 스트리밍 서비스 제공 요청에 따라 상기 단말로부터 서비스 품질 처리 상태 정보를 수신하는 단계 및
    상기 수신된 서비스 품질 처리 상태 정보에 따라 상기 단말로 제공하고자 하는 스트리밍 서비스 품질을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지는
    상기 단말에서의 서비스 품질 처리 상태 정보가 기 설정된 조건을 만족하는 경우에 발생되는 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서비스 품질 처리 상태 정보는
    상기 단말에서 측정되는 단말 상태 정보 및 네트워크 상태 정보인 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하는 단계는
    MMT 통신 프로토콜에 따라 정의되며, 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라, 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로빙 응답 메시지는
    MMT 수신 엔티티에대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와, 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과는 MMT 수신 엔티티에 대한 정보 및 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응형 스트리밍 서비스 제공 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행시키도록 구현되어컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. MMT 통신 프로토콜에 따라 프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지를 정의하는 과정과,
    상기 프로빙 요청 메시지에 대응되며, MMT 수신 엔티티에 대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와, 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 정의하는 과정을
    실현하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 스트리밍 서비스를 요청한 단말에 대응하여 스트리밍 서비스 품질을 결정하고, 스트리밍 서비스 제공 모듈의 요청에 따라 상기 스트리밍 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하여 제공하는 서비스 품질 처리 모듈 및
    상기 결정된 스트리밍 서비스 품질에 따라 상기 단말로 스트리밍 데이터 패킷를 제공하고, 상기 단말로부터 서비스 품질 변경을 위한 프로브 필요 메시지가 수신되면, 상기 서비스 품질 처리 모듈을 통해 상기 단말로 서비스되고 있는 서비스 품질의 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질을 확인하고, 프로빙 요청 메시지에 따라 기 설정된 프로빙 간격으로 프로빙 횟수만큼 상기 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질에 대응하는 프로빙 패킷을 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지가 수신되면, 상기 프로빙 응답 메시지를 통해 상기 단말에서의 서비스 품질 상승 조건이 만족되는 것으로 판단되면, 상기 확인된 상위 레벨에 해당하는 서비스 품질로 상기 스트리밍 데이터 패킷을 변경하여 제공하는 스트리밍 서비스 제공 모듈
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트리밍서버.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스트리밍 데이터 패킷은
    MMT(MPEG Media Transport) 통신 프로토콜에 따라 생성되며, 각각의 스트리밍 데이터 패킷은 MPU(Media Processing Unit) 단위로 인코딩되는 것을 특징으로 하는 스트리밍서버.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서비스 제공 모듈은
    프로빙을 위한 패킷 정보(probing_packet_location), 프로빙 시작 시간(probing_start_time), 프로빙 기간(probing_slot_duration), 프로빙 간격(probing_slot_interval) 및 프로빙 횟수(probing_slot_number)를 포함하는 프로빙 요청 메시지에 따라 상기 단말로 프로빙 패킷을 전송하고,
    상기 단말로부터 상기 프로빙 요청 메시지에 대응하여 MMT 수신 엔티티에 대한 정보를 포함하는 모바일 정보 디스크립터(Mobile_info_descriptor)와 대역폭 평균(average_rate), 대역폭 피크(peak_rate), 패킷 로스 비율(packet_loss_ratio)에 대한 정보로 구성되는 프로빙 패킷의 수신 측정 결과를 포함하는 프로빙 응답 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 스트리밍서버.
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