KR102147145B1 - 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

하이브리드 망에서 수신 단말은 상기 방송망을 통해 비디오 스트림을 수신한다. 수신 단말은 방송망의 수신 상태에 따라서 방송망에서 통신망으로 전환이 결정되는 제1 시점부터 정해진 제1 기간 동안 고속으로 스트리밍되는 고속 비디오 스트림을 수신하고, 상기 제1 기간 중의 어느 한 시점부터 부터 라이브로 스트리밍되는 라이브 비디오 스트림을 수신하며, 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 생성한다.

Description

하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING VIDEO SERVICE IN HYBRID NETWORK}
본 발명은 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 자세하게는 방송망의 수신 상태가 좋지 않을 경우 통신망을 통해 연속적으로 비디오 서비스를 제공하기 위한 비디오 서비스 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
방송망과 통신망을 결합한 네트워크를 하이브리드 망이라 하고, 하이브리드 망을 통해 제공되는 서비스를 방송통신 융합형 서비스라 한다. 이러한 하이브리드 망을 구성하기 위해서는 단말의 방송 수신, 양방향 통신, 이종망 간의 스트림 동기화 및 연계 서비스 등의 기능이 요구된다. 방송망에서 제공되는 방송 서비스에, 현재 방송망과 통신망의 융합을 통한 스트리밍 서비스와 다양한 형태의 부가 서비스를 제공하기 위한 하이브리드 방송, 그리고 무선 통신 연계를 위한 추가 모듈 및 이를 제어하는 방법들이 연구되고 있다.
예로서, DMB 수신 단말과 같은 방송 장치는 이동형 수신 기기이다. 그런데 사용자가 이동 중에 방송 수신 장애 또는 방송 수신 불가 지역에 진입하는 경우와 같이 수신 환경이 급격히 악화되는 경우 방송 수신율이 현저하게 떨어지는 현상이 빈번히 발생할 수 있으며, 이러한 경우 DMB 방송 콘텐츠의 정상적인 재생이 어렵다. 이러한 상황에서 하이브리드 망을 이용하여 끊김 없이 DMB 서비스를 제공하는 비디오 연계 서비스 제공에 필요한 기술 개발도 필요하다.
방송망과 통신망 각각에서 비디오 스트림을 받을 수 있는 경우 단순히 스트림을 수신하는 망을 선택하여 서비스를 제공할 수도 있으나 이러한 단순 전환 방법은 끊김 없이 서비스를 제공하기가 어렵다.
본 발명이 해결하려는 과제는 방송망의 수신 상태가 좋지 않을 경우 통신망을 통해 끊김 없는 비디오 서비스를 제공할 수 있는 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 하이브리드 망에서 수신 단말의 비디오 서비스 수신 방법이 제공된다. 비디오 서비스 수신 방법은 상기 방송망을 통해 비디오 스트림을 수신하는 단계, 방송망에서 통신망으로 전환이 결정되는 제1 시점부터 정해진 제1 기간 동안 원래의 비트율 속도보다 빠른 속도로 스트리밍되는 고속 비디오 스트림을 수신하는 단계, 상기 제1 기간 중의 어느 한 시점부터 원래의 비트율 속도로 스트리밍되는 라이브 비디오 스트림을 수신하는 단계, 상기 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계, 그리고 상기 연속적인 비디오 스트림을 디코딩하는 단계를 포함한다.
상기 라이브 비디오 스트림을 수신하는 단계는 상기 어느 한 시점부터 상기 통신망에서 다시 상기 방송망으로 전환이 결정되는 제2 시점까지 상기 라이브 비디오 스트림을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 기간은 상기 어느 한 시점부터 상기 제2 시점까지의 기간보다 짧을 수 있다.
상기 비디오 서비스 수신 방법은 상기 제2 시점에서 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림은 각각 타임스탬프 시간 정보를 포함할 수 있고, 상기 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계는 상기 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림의 각 타임 스탬프 시간을 이용하여 상기 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고속 비디오 스트림을 수신하는 단계는 상기 제1 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 비디오 스트림의 위치보다 이전 위치의 비디오 스트림부터 수신하는 단계를 포함할 수 이다.
상기 어느 한 시점은 상기 제1 시점과 동일하거나 상기 제1 시점보다 늦은 시점일 수 있다.
상기 방송망을 통해 비디오 스트림을 수신하는 단계는 상기 방송망을 통해 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 수신하는 단계, 그리고 상기 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 비디오 스트림을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 고속 비디오 스트림을 수신하는 단계는 상기 패킷 스트림의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 제1 시점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 라이브 비디오 스트림을 수신하는 단계는 상기 패킷 스트림의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지 시점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 하이브리드 망에서 수신 단말의 비디오 서비스 수신 장치가 제공된다. 비디오 서비스 수신 장치는 방송 수신 처리부, 고속 스트리밍 처리부, 라이브 스트리밍 처리부, 비디오 스트림 선택 제어부, 그리고 비디오 스트림 디코더를 포함한다. 상기 방송 수신 처리부는 방송망을 통해 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 수신한다. 상기 고속 스트리밍 처리부는 방송망에서 통신망으로 전환이 결정되는 제1 시점부터 정해진 제1 기간 동안 제1 비트율 속도로 스트리밍되는 고속 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 요청하여 수신한다. 상기 라이브 스트리밍 처리부는 상기 제1 기간 중의 어느 한 시점부터 상기 통신망에서 다시 상기 방송망으로 전환이 결정되는 제2 시점까지 상기 제1 비트율 속도보다 느린 제2 비트율 속도로 스트리밍되는 라이브 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 요청하여 수신한다. 상기 비디오 스트림 선택 제어부는 상기 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 생성한다. 그리고 상기 비디오 스트림 디코더는 상기 연속적인 비디오 스트림을 디코딩한다.
상기 비디오 스트림 선택 제어부는 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점을 결정하고, 상기 고속 스트리밍 처리부 및 상기 라이브 스트리밍 처리부를 제어할 수 있다.
상기 비디오 서비스 수신 장치는 상기 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 비디오 스트림을 생성하는 제1 패킷 디코더를 더 포함할 수 있고, 상기 비디오 스트림 디코더는 상기 제1 패킷 디코더의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 제1 시점과 상기 제2 시점을 결정할 수 있다.
상기 비디오 서비스 수신 장치는 상기 라이브 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 라이브 비디오 스트림을 생성하는 제2 패킷 디코더, 그리고 상기 고속 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 고속 비디오 스트림을 생성하는 제3 패킷 디코더를 더 포함할 수 있다.
상기 비디오 스트림 디코더는 상기 어느 한 시점을 상기 제1 시점과 동일하거나 상기 제1 시점보다 늦은 시점으로 결정할 수 있다.
상기 고속 스트리밍 처리부는 상기 비디오 스트림 디코더의 제어에 따라서 상기 제1 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 비디오 스트림의 위치보다 이전 위치의 비디오 스트림부터 스트리밍 요청할 수 있다.
상기 비디오 스트림 디코더는 상기 스트림 선택 제어부의 제어에 따라서 상기 어느 한 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 비디오 스트림 위치의 비디오 스트림부터 스트리밍 요청할 수 있다.
상기 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림은 각각 타임스탬프 시간 정보를 포함할 수 있고, 상기 비디오 서비스 수신 장치는 상기 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림의 각 타임 스탬프 시간을 비교하고, 비교 결과를 상기 스트림 선택 제어부로 전달하는 스트림 시간 비교부를 더 포함할 수 있다.
상기 라이브 스트리밍 처리부는 상기 제2 시점에서 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지를 요청할 수 있다.
상기 제1 기간은 상기 어느 한 시점부터 상기 제2 시점까지의 기간보다 짧은 기간일 수 있다.
상기 비디오 서비스 수신 장치는 상기 비디오 스트림, 상기 라이브 비디오 스트림 및 상기 고속 비디오 스트림을 각각 버퍼링하는 제1 내지 제3 비디오 스트림 버퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 일시적인 고속 스트리밍에서는 유니캐스트 방식으로 각 수신 단말의 요청을 개별적으로 처리하여 연속적인 스트림을 제공하지만 라이브 스트리밍에서는 동일한 스트림을 유니캐스트 방식으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라 멀티캐스트나 브로드캐스트 방식으로 제공할 수 있기 때문에 망 부하를 줄이면서 망 전환 시 연속적인 비디오 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 방법을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 수신하는 다일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 방법을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 수신하는 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 서비스 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 비디오 서비스 송신 장치(100)는 패킷 인코더(112, 114), 패킷 버퍼(122, 124), 패킷 DB(130), 방송 송신부(140), 고속 스트리밍 서버(150) 및 라이브 스트리밍 서버(160)를 포함한다.
패킷 인코더(112, 114)는 각각 비디오 스트림 소스를 패킷 인코딩 방식으로 인코딩하여 패킷 스트림(A, B)을 각각 생성하고, 패킷 스트림(A, B)을 패킷 버퍼(122, 124)로 각각 전달한다. 또한 패킷 인코더(112)는 패킷 스트림(A)을 패킷 DB(130)로 전달한다.
패킷 인코딩은 비디오 스트림 소스를 패킷화(packetizing)하고 패킷 다중화(multiplexing)하는 것을 의미한다. 비디오 스트림 소스는 압축된 비디오와 오디오 프레임(frame)들을 포함한다. 즉 비디오와 오디오 프레임들은 비디오 인코딩을 통해서 압축되어 패킷 인코더(112, 114)로 입력된다.
패킷 인코더(112, 114)는 동일한 패킷 인코딩 방식을 사용할 수도 있고, 서로 다른 패킷 인코딩 방식을 사용할 수도 있다.
패킷 버퍼(122, 124)는 각각 입력되는 패킷 스트림(A, B)을 버퍼링한다. 특히, 패킷 버퍼(124)는 패킷 버퍼(122)의 버퍼링 시간에 따라 패킷 스트림(B)의 지연 시간을 조절하여 방송망을 통해 제공되는 스트림과 통신망의 스트리밍으로 제공되는 스트림의 출력 시간을 동기화하는 기능을 제공한다. 일반적으로 방송망을 통해 비디오 스트림이 제공되는 경우 방송망의 특성으로 인해서 지연이 발생된다. 따라서 방송망으로 전송되는 스트림과 통신망의 라이브 스트리밍에서 제공되는 스트림의 시간 차이를 조절하는 기능이 필요하며, 이러한 시간 차이를 조절하는 기능이 패킷 버퍼(124)에 설정된다. 즉 패킷 버퍼(124)는 패킷 버퍼(122)의 버퍼링 시간에 대응하는 지연 시간을 설정하고, 패킷 스트림(B)을 지연 시간만큼 지연시킨 후 출력함으로써, 방송망으로 전송되는 스트림과 통신망의 라이브 스트리밍에서 제공되는 스트림의 출력 시간 차이를 최소화한다.
패킷 DB(130)는 입력되는 패킷 스트림(A)을 저장한다. 패킷 DB(140)는 고속 스트리밍 서버(150)에 접속한 각 수신 단말이 개별적으로 요청한 패킷 스트림의 위치에 해당하는 패킷 스트림을 찾아 고속 스트리밍 서버(140)로 전달한다.
방송 송신부(140)는 패킷 버퍼(122)에 버퍼링된 패킷 스트림(A)을 방송망을 통해 전송한다. 방송 송신부(140)는 입력되는 패킷 스트림(A)으로 전송 프레임을 구성하고, 전송 프레임을 방송 신호로 변조하여 방송망을 통해 전송한다. 전송 프레임은 입력되는 복수 개의 패킷 스트림(A)으로 구성될 수 있다. 방송 송신부(140)는 패킷 스트림(A)을 스터핑(Stuffing)하여 고정 비트율의 패킷 스트림을 생성할 수 있다. 방송 송신부(140)는 비디오 서비스의 수신 성능 향상을 위해 패킷 스트림(A)을 외부부호화(outer encoding)할 수도 있다.
고속 스트리밍 서버(150)는 수신 단말로부터 고속 스트리밍 요청을 수신하면, 패킷 DB(130)에 저장된 패킷 스트림(A)을 IP 스트리밍 패킷으로 인코딩하고 IP 스트리밍 패킷을 패킷 스트림(A)의 원래의 비트율 속도보다 빠른 속도로 스트리밍하는 서버이다. 원래의 비트율 속도란 재생 시 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우 없이 원래 속도로 재생 가능한 속도를 의미한다.
고속 스트리밍 서버(150)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환 시에 끊김 없이 연속적인 스트림을 제공하기 위해서 망 전환 초기에 일시적으로 빠른 비트율 속도로 IP 스트리밍 패킷을 스트리밍한다. 고속 스트리밍 서버(150)는 각 수신 단말의 스트리밍 요청을 개별적으로 처리하여 유니캐스트 방식으로 각 수신 단말로 패킷 스트림을 IP 스트리밍한다.
고속 스트리밍 서버(150)는 각 수신 단말에서 개별적으로 요청하는 패킷 스트림의 위치부터 해당 패킷 스트림을 IP 스트리밍 패킷으로 인코딩하여 스트리밍할 수 있다. 이 방법 외에도 고속 스트리밍 서버(150)는 다양한 스트리밍 방법을 사용할 수 있다. 단, 고속 스트리밍 서버(150)는 각 수신 단말이 접속한 통신망의 상황에 따라 오류 없이 안정적으로 스트리밍 수신이 가능한 최고 속도로 스트리밍을 제공한다.
일반적으로 비디오나 오디오 프레임뿐만 아니라 MPEG-2 전송 스트림(Transport Stream, TS)의 프로그램 클럭 기준(Program Clock Reference, PCR)과 같이 패킷 스트림에도 타임 스탬프 정보가 포함된다. 타임 스탬프 정보는 패킷 스트림의 특정 위치에 대응된다. 따라서 각 수신 단말에서 개별적으로 요청하는 패킷 스트림의 위치 정보로는 타임 스탬프 정보가 사용될 수 있다.
또한 고속 스트리밍 서버(150)에서 같이 방송망에서 사용되는 패킷 형태와 다른 형태로 패킷 인코딩하여 전송하는 경우, 각 수신 단말에서 고속 스트리밍 서버(150)에 요청하는 패킷 스트림의 위치 정보는 패킷 스트림의 타임 스탬프 정보가 아닌 패킷 스트림 내 포함되어 있는 비디오와 오디오 프레임의 타임 스탬프로 사용될 수 있다. 이 경우 패킷 DB(140)는 요청 받은 패킷 스트림의 위치를 빠르게 검색할 수 있도록 패킷 스트림의 타임 스탬프와 패킷 스트림 내에 포함된 비디오와 오디오 프레임의 타임 스탬프를 매핑하여 저장한다.
라이브 스트리밍 서버(160)는 패킷 스트림(B)을 IP 스트리밍 패킷으로 인코딩하고 IP 스트리밍 패킷을 패킷 스트림(B)의 원래 비트율 속도로 스트리밍 출력하는 서버이다.
라이브 스트리밍 서버(160)는 수신 단말의 스트림 요청 시 출력할 패킷 스트림(B)을 패킷 버퍼(124)로부터 수신하여 스트리밍 출력한다.
라이브 스트리밍 서버(160)는 동일한 스트림을 유니캐스트 방식으로 각 수신 단말로 IP 스트리밍할 수 있을 뿐만 아니라 멀티캐스트나 브로드캐스트 방식으로 동일한 패킷 스트림을 다수의 수신 단말에 동시에 IP 스트리밍할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 망에서의 비디오 서비스 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 비디오 서비스 수신 장치(200)는 수신 단말로서, 방송 수신 처리부(210), 고속 스트리밍 처리부(220), 라이브 스트리밍 처리부(230), 패킷 디코더(242, 244, 246), 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256), 비디오 스트림 시간 비교부(260), 비디오 스트림 선택 제어부(270) 및 비디오 스트림 디코더(280)를 포함한다.
방송 수신 처리부(210)는 방송 신호를 수신하고 방송 신호로부터 패킷 스트림(C)을 출력한다. 방송 수신 처리부(210)의 패킷 스트림(C)은 도 1의 방송망을 통해 전송되는 패킷 스트림(A)과 동일한 스트림이다.
패킷 디코더(242)는 도 1의 패킷 인코더(110)에 대응되며, 패킷 스트림(C)을 패킷 디코딩 방식으로 디코딩하여 출력한다. 패킷 디코더(242)의 출력은 비디오 스트림 소스의 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 패킷 디코더(242)의 출력을 비디오 스트림으로 명명한다.
비디오 스트림 버퍼(252)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환 시 통신망 지연으로 인한 비디오 스트림의 연속성 보장 시간 확보 및 안정적인 비디오 스트림의 디코딩을 위해 패킷 디코더(242)에 의해 디코딩된 비디오 스트림을 버퍼링한다.
비디오 스트림 버퍼(252)는 일반적인 비디오 스트림 디코딩을 위한 버퍼 보다 긴 버퍼링 시간이 사용될 수 있다. 단, 비디오 스트림 버퍼(252)는 망 전환 시간을 고려하여 약 1~2초 정도의 제한된 범위 내로 버퍼링 시간을 한정할 수 있다.
고속 스트리밍 처리부(220)는 방송망의 수신 상태가 좋지 않아 방송망에서 통신망으로 망 전환이 결정된 경우 고속 스트리밍 서버(150)에 접속하고 비디오 스트림을 요청한다.
고속 스트리밍 처리부(220)는 연속적인 비디오 서비스 제공을 위해 필요한 위치의 비디오 스트림부터 고속으로 스트리밍을 받을 수 있도록 비디오 스트림을 요청할 수 있다. 고속 스트리밍 처리부(220)는 연속적인 비디오 서비스 제공을 위하여 요청하는 비디오 스트림 위치를 망 전환 결정 시점에서 방송망을 통해 수신된 비디오 스트림의 위치보다 이전의 위치로 설정할 수 있다. 이렇게 하면, 방송망을 통해 수신한 비디오 스트림과 통신망을 통해 수신한 비디오 스트림이 일부분 중복된다.
고속 스트리밍 처리부(220)는 상기 요청에 따라서 고속 스트리밍으로 전송된 IP 스트리밍 패킷을 수신하고, IP 스트리밍 패킷을 패킷 스트림(D)으로 디코딩하여 패킷 디코더(246)로 전달한다.
방송망에서 통신망으로 전환하는 망 전환 결정 시점 이전에 이미 방송망 신호 상태가 불안해져 일부 수신된 비디오 스트림에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 고속 스트리밍 처리부(220)에서 망 전환 결정 시점에서 방송망을 통해 수신된 비디오 스트림의 위치보다 이전 위치의 비디오 스트림부터 스트리밍 요청하면, 오류가 발생된 방송 비디오 스트림을 통신망의 IP 스트리밍으로 수신한 비디오 스트림으로 대체함으로써, 비디오 서비스의 품질을 보장할 수 있다.
패킷 디코더(246)는 패킷 스트림(D)을 비디오 스트림으로 디코딩하여 비디오 스트림 버퍼(256)로 전달한다.
비디오 스트림 버퍼(256)는 패킷 디코더(246)에 의해 디코딩된 비디오 스트림을 버퍼링한다.
라이브 스트리밍 처리부(230)는 고속 스트리밍 처리부(220)의 스트림 요청 시점 이후에 비디오 스트림을 요청할 수 있다. 또한 라이브 스트리밍 처리부(230)는 통신망의 상태에 따라 통신망의 전송율(throughput)이 충분한 경우 고속 스트리밍 처리부(220)의 스트림 요청 시점과 동일한 시점에 비디오 스트림을 요청할 수 있다. 이때 라이브 스트리밍 처리부(230)의 요청이 늦을수록 고속 스트리밍 처리부(220)의 고속 스트리밍 수신 시간이 상대적으로 길어질 수 있다.
라이브 스트리밍 처리부(230)는 라이브 스트리밍으로 전송된 IP 스트리밍 패킷을 수신하고 IP 스트리밍 패킷을 패킷 스트림(E)으로 디코딩하여 패킷 디코더(244)로 전달한다.
앞에서 언급한 바와 같이, 패킷 스트림(B)은 패킷 스트림(A)와 동일할 수도 있고 다른 형태의 패킷 스트림일 수도 있다. 패킷 스트림(A)와 패킷 스트림(B)가 동일한 패킷 스트림일 경우, 패킷 디코더(244)는 패킷 디코더(242)와 동일하며 다를 경우 해당 패킷 인코딩 규격에 맞는 패킷 디코더가 사용될 수 있다.
패킷 디코더(244)는 통신망을 통해 수신된 패킷 스트림(E)을 비디오 스트림으로 디코딩하여 비디오 스트림 버퍼(254)로 출력한다.
비디오 스트림 버퍼(254)는 패킷 디코더(244)에 의해 디코딩된 비디오 스트림을 버퍼링한다.
이상에서 설명한 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)에는 동일한 비디오 스트림 소스의 비디오 및 오디오 프레임이 저장되며, 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)는 각각 버퍼링되는 비디오 스트림의 시간 정보 즉, 타임 스탬프 정보를 비디오 스트림 시간 비교부(260)로 전달한다.
비디오 스트림 시간 비교부(260)는 각 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)에 저장된 비디오 스트림의 타임 스탬프 시간을 비교하여 연속적인 서비스 제공이 가능하도록 필요한 비디오 스트림 버퍼와 비디오 스트림을 비디오 스트림 선택 제어부(270)에 전달한다.
비디오 스트림 선택 제어부(270)는 비디오 스트림 시간 비교부(260)로부터 전달된 버퍼 정보와 비디오 스트림 정보를 토대로 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)의 출력을 제어하여 연속적인 비디오 스트림을 비디오 스트림 디코더(280)에 제공한다.
비디오 스트림 디코더(280)는 연속적인 비디오 스트림을 디코딩하여 출력한다.
방송망에서 통신망으로의 망 전환이 결정되기 전에는 방송망을 통해서 연속적인 비디오 스트림이 수신된다. 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 방송망을 통해 수신되는 패킷 스트림(D)의 패킷 디코딩 결과를 토대로 방송망에서 통신망으로의 망 전환을 결정할 수 있다. 즉 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 패킷 디코더(242)의 패킷 디코딩 오류로 인해서 연속적인 프레임이 구성되지 않는 경우에, 방송망에서 통신망으로의 망 전환을 결정할 수 있다. 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환이 결정되면 고속 스트리밍 처리부(220) 및 라이브 스트리밍 처리부(230)를 제어하여 스트리밍 수신을 요청하도록 한다.
또한 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환이 결정된 이후, 방송망을 통해 수신되는 패킷 스트림(D)의 패킷 디코딩 결과를 토대로 통신망에서 다시 방송망으로의 망 전환을 결정할 수 있다. 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 통신망에서 다시 방송망으로의 망 전환이 결정되면 라이브 스트리밍 처리부(230)를 제어하여 스트리밍 수신 중지를 요청하도록 한다.
고속 스트리밍 처리부(220)의 스트리밍 수신은 망 전환 결정 시점에서 일시적으로 이루어지는 것이므로, 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 통신망에서 다시 방송망으로의 망 전환이 결정될 때 라이브 스트리밍 처리부(230)만 제어한다.
수신 단말에서 통신망을 통해 스트리밍을 수신할 경우, 초기의 요청/응답 과정 및 망 지연(network latency)으로 인해 지연 시간이 발생한다. 이러한 지연 시간을 보상하기 위해 비디오 서비스 송신 장치(100)의 고속 스트리밍 서버(150)에서는 원래의 비트율보다 높은 속도로 스트림을 스트리밍 출력하며, 비디오 스트림 디코더(280)에서는 고속 스트리밍으로 전송된 비디오 스트림을 수신하기 전까지는 비디오 스트림 버퍼(252)에 저장된 비디오 스트림을 디코딩함으로써, 시간적으로나 장면적으로 끊김 없는 비디오 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같이, 시간적으로 끊김이 없기 위해서 비디오 스트림 버퍼(252)의 버퍼링 시간은 고속 스트리밍 요청에서 고속 스트리밍 수신까지의 시간보다 길게 설정되어야 하지만, 버터링 시간이 길어지면 채널 전환 시간이 길어진다. 따라서 비디오 스트림 버퍼(252)의 버퍼링 시간은 고속 스트리밍 요청에서 고속 스트리밍 수신까지의 시간을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 이때 장면의 연속성은 연속적인 위치를 요청하여 수신하기 때문에 언제나 보장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 방법을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 수신하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 방송망을 통해 수신된 프레임(Fi-4, Fi-3, …, Fi, Fi+1,…,Fi+3,…)들이 비디오 스트림 버퍼(252)로 입력된다.
방송 신호의 수신 상태가 좋지 않아서 패킷 디코더(242)에 의해 디코딩된 프레임(Fi-2, Fi, Fi+2)에 오류가 발생하였다고 가정한다.
비디오 스트림 선택 제어부(270)는 패킷 디코더(242)의 패킷 디코딩 결과를 토대로 정상적으로 패킷 디코딩된 프레임의 연속성을 확인한다. 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 프레임(Fi-2, Fi, Fi+2)에 오류가 있는 것을 확인하고 오류가 발생된 프레임(Fi)에 해당되는 시점(T1)을 방송망에서 통신망으로의 망 전환 시점으로 결정할 수 있다.
고속 스트리밍 처리부(220)는 비디오 스트림 선택 제어부(270)의 제어에 따라서 시점(T1)에서 프레임(Fi)의 위치보다 3 프레임 이전 위치의 프레임(Fi-3)부터 고속 스트리밍을 요청한다. 스트리밍 요청 위치는 오류가 발생된 프레임(Fi-2)을 토대로 결정되며, 오류가 발생된 프레임(Fi-2)의 이전 프레임의 위치로 결정될 수 있다.
고속 스트리밍 처리부(220)는 요청 후 망 지연 시간 이후에 프레임(Fi-3)부터 수신을 시작하고, 수신된 프레임들은 비디오 스트림 버퍼(256)에 버퍼링된다. 고속 스트리밍 처리부(220)는 프레임(Fi-3)부터 프레임(Fi+4)까지 고속 스트리밍을 요청할 수 있고, 프레임(Fi-3~Fi+4)들은 비디오 스트림 버퍼(256)에 버퍼링된다.
다음, 라이브 스트리밍 처리부(230)는 비디오 스트림 선택 제어부(270)의 제어에 따라서 시점(T1) 이후 프레임(Fi+2)에 해당되는 시점(T2)에서 프레임(Fi+2)부터 라이브 스트리밍을 요청할 수 있다. 라이브 스트리밍 처리부(230)는 라이브 스트리밍 요청 후 망 지연 시간 이후에 프레임(Fi+2)부터 수신을 시작하고, 수신된 프레임(Fi+2, …)은 비디오 스트림 버퍼(254)에 버퍼링된다.
고속 스트리밍 서버(150)의 스트리밍 비트율 속도는 라이브 스트리밍 서버(160)의 스트리밍 비트율 속도보다 빨라 고속 스트리밍 서버(150)로부터 수신된 각 프레임의 수신 시간이 라이브 스트리밍 서버(160)로부터 수신된 프레임의 수신 시간보다 짧고 버퍼 입력 속도도 라이브 스트리밍 서버(160)보다 빠르다.
다음, 비디오 스트림 시간 비교부(260)는 각 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)에 저장된 프레임의 타임 스탬프 시간을 비교하여 연속적인 서비스 제공이 가능하도록 필요한 버퍼 정보와 프레임 정보를 비디오 스트림 선택 제어부(270)에 전달하고, 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 연속적인 프레임 시퀀스를 각 버퍼에서 선택하여 비디오 스트림 디코더(280)로 출력한다.
이와 같이, 망 전환이 결정된 시점(T1)에서 비디오 스트림 디코더(280)에는 비디오 스트림 버퍼(252)에 저장된 정상적인 프레임이 입력되고, 정상적인 프레임이 비디오 스트림 디코더(280)에서 재생되는 동안에 오류가 발생된 프레임이 통신망을 통해서 빠르게 수신되므로, 비디오 스트림 디코더(280)는 끊김 없는 비디오 서비스를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스트리밍 방법을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 수신하는 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 방송망에서 통신망으로의 망 전환 이후에 도 3에서 설명한 바와 같이 방법을 통해 시간적으로나 장면적으로 끊김 없는 비디오 서비스를 제공한다.
방송 신호의 수신 상태가 좋아지면, 통신망에서 다시 방송망으로 전환이 결정된다. 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 패킷 디코더(242)의 패킷 디코딩 결과를 토대로 연속적으로 프레임에 오류가 발생되지 않으면, 통신망에서 다시 방송망으로 전환을 결정할 수 있다. 예를 들어, 비디오 스트림 선택 제어부(270)는 비디오 스트림 버퍼(252)의 프레임(Fj -2)부터 연속적으로 오류가 발생하지 않는 경우에, 프레임(Fj)에 해당하는 시점(T3)을 통신망에서 다시 방송망으로 망 전환하는 시점으로 결정할 수 있다.
라이브 스트리밍 처리부(230)는 비디오 스트림 디코더(280)의 제어에 따라서 시점(T3)에서 라이브 스트리밍 수신 중지를 요청한다. 라이브 스트리밍 처리부(230)는 라이브 스트리밍 수신 중지 요청에 따라서 라이브 스트리밍으로 프레임(Fj)까지 수신하게 된다.
그러면, 스트림 선택 제어부(270)는 프레임(Fj) 또는 프레임(Fj) 이후부터 비디오 스트림 버퍼(252)의 프레임을 선택하여 비디오 스트림 디코더(280)로 출력한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 서비스 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 비디오 서비스 수신 장치(200)는 방송망을 통해 방송 신호를 통해서 패킷 스트림들을 수신하고 수신한 패킷 스트림들을 패킷 디코딩하여 비디오 스트림 버퍼(252)에 버퍼링한다(S500).
비디오 서비스 수신 장치(200)는 비디오 스트림 버퍼(252)에 버퍼링된 비디오 스트림을 디코딩하여 비디오 서비스를 제공한다.
한편, 방송 신호의 수신 상태가 좋지 않아서 패킷 디코딩 시 오류가 발생하는 경우, 비디오 서비스 수신 장치(200)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환을 결정한다(S510).
비디오 서비스 수신 장치(200)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환 시점에서 비디오 서비스 송신 장치(100)로 소정 위치의 패킷 스트림에 대해 고속 스트리밍 수신을 요청한다(S520).
비디오 서비스 수신 장치(200)는 고속 스트리밍으로 전송된 해당 위치의 패킷 스트림을 수신하고 수신한 패킷 스트림들을 패킷 디코딩하여 비디오 스트림 버퍼(256)에 버퍼링한다(S530). 비디오 서비스 수신 장치(200)는 고속 스트리밍 수신을 망 전환 시점에서부터 일정 기간 동안만 요청할 수 있다.
또한 비디오 서비스 수신 장치(200)는 방송망에서 통신망으로의 망 전환 시점 또는 그 이후의 시점에서 비디오 서비스 송신 장치(100)로 소정 위치의 패킷 스트림에 대해 라이브 스트리밍 수신을 요청한다(S540).
비디오 서비스 수신 장치(200)는 고속 스트리밍으로 전송된 해당 위치의 패킷 스트림을 수신하고 수신한 패킷 스트림들을 패킷 디코딩하여 비디오 스트림 버퍼(254)에 버퍼링한다(S550). 비디오 서비스 수신 장치(200)는 라이브 스트리밍 수신을 통신망에서 방송망으로의 망 전환이 결정될 때까지 요청할 수 있다.
비디오 서비스 수신 장치(200)는 각 비디오 스트림 버퍼(252, 254, 256)에 저장된 스트림의 타임 스탬프 시간을 비교하여 시간적으로 연속적인 비디오 스트림을 생성하고(S560), 이들을 디코딩한다(S570).
한편, 비디오 서비스 수신 장치(200)는 방송 신호의 수신 상태가 다시 좋아지면 통신망에서 방송망으로의 망 전환을 결정한다(S580).
비디오 서비스 수신 장치(200)는 통신망에서 방송망으로의 망 전환이 결정되면, 라이브 스트리밍 수신 중지를 요청한다(S590). 그러면, 이후부터는 비디오 스트림 버퍼(252)에 버퍼링된 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림이 생성된다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 하이브리드 망에서 수신 단말의 비디오 서비스 수신 방법으로서,
    비디오 서비스 송신 장치에서 제공하는 비디오 스트림 소스에 해당하는 제1 비디오 스트림을 방송망을 통해 수신하는 단계,
    상기 비디오 서비스 송신 장치가 상기 제1 비디오 스트림을 원래의 비트율 속도보다 빠른 속도로 스트리밍하는 고속 비디오 스트림을 상기 방송망에서 통신망으로 전환이 결정되는 제1 시점부터 정해진 제1 기간 동안 상기 통신망을 통해 수신하는 단계,
    상기 비디오 서비스 송신 장치가 상기 비디오 스트림 소스에 해당하는 제2 비디오 스트림을 원래의 비트율 속도로 스트리밍하는 라이브 비디오 스트림을 상기 제1 기간 중의 어느 한 시점부터 상기 통신망을 통해 수신하는 단계,
    상기 방송망을 통해 수신한 제1 비디오 스트림과 상기 통신망을 통해 수신한 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계, 그리고
    상기 연속적인 비디오 스트림을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 라이브 비디오 스트림을 상기 통신망을 통해 수신하는 단계는 상기 어느 한 시점부터 상기 통신망에서 다시 상기 방송망으로 전환이 결정되는 제2 시점까지 상기 라이브 비디오 스트림을 수신하는 단계를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 기간은 상기 어느 한 시점부터 상기 제2 시점까지의 기간보다 짧은 비디오 서비스 수신 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 제2 시점에서 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 방송망을 통해 수신한 제1 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림은 각각 타임스탬프 시간 정보를 포함하고,
    상기 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계는 상기 방송망을 통해 수신한 제1 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림의 각 타임 스탬프 시간을 이용하여 상기 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 고속 비디오 스트림을 상기 통신망을 통해 수신하는 단계는 상기 제1 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 제1 비디오 스트림의 위치보다 이전 위치의 비디오 스트림부터 수신하는 단계를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 어느 한 시점은 상기 제1 시점과 동일하거나 상기 제1 시점보다 늦은 비디오 서비스 수신 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 비디오 스트림을 방송망을 통해 수신하는 단계는
    상기 방송망을 통해 상기 제1 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 수신하는 단계, 그리고
    상기 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 제1 비디오 스트림을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 고속 비디오 스트림을 상기 통신망을 통해 수신하는 단계는 상기 패킷 스트림의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 제1 시점을 결정하는 단계를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 라이브 비디오 스트림을 상기 통신망을 통해 수신하는 단계는 상기 패킷 스트림의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지 시점을 결정하는 단계를 포함하는 비디오 서비스 수신 방법.
  10. 하이브리드 망에서 수신 단말의 비디오 서비스 수신 장치로서,
    비디오 서비스 송신 장치에서 비디오 스트림 소스에 해당하는 제1 비디오 스트림을 패킷화하여 제공하는 패킷 스트림을 방송망을 통해 수신하는 방송 수신 처리부,
    상기 비디오 서비스 송신 장치가 상기 제1 비디오 스트림을 제1 비트율 속도로 스트리밍하는 고속 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 상기 방송망에서 통신망으로 전환이 결정되는 제1 시점부터 정해진 제1 기간 동안 상기 통신망을 통해 수신하는 고속 스트리밍 처리부,
    상기 비디오 서비스 송신 장치가 상기 비디오 스트림 소스에 해당하는 제2 비디오 스트림을 상기 제1 비트율 속도보다 느린 제2 비트율 속도로 스트리밍하는 라이브 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 상기 제1 기간 중의 어느 한 시점부터 상기 통신망에서 다시 상기 방송망으로 전환이 결정되는 제2 시점까지 상기 통신망을 통해 수신하는 라이브 스트리밍 처리부,
    상기 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림을 이용하여 연속적인 비디오 스트림을 생성하는 비디오 스트림 선택 제어부, 그리고
    상기 연속적인 비디오 스트림을 디코딩하는 비디오 스트림 디코더
    를 포함하는 비디오 서비스 수신 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 비디오 스트림 선택 제어부는 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점을 결정하고, 상기 고속 스트리밍 처리부 및 상기 라이브 스트리밍 처리부를 제어하는 비디오 서비스 수신 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 제1 비디오 스트림을 생성하는 제1 패킷 디코더
    를 더 포함하고,
    상기 비디오 스트림 디코더는 상기 제1 패킷 디코더의 패킷 디코딩 결과를 토대로 상기 제1 시점과 상기 제2 시점을 결정하는 비디오 서비스 수신 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 라이브 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 라이브 비디오 스트림을 생성하는 제2 패킷 디코더, 그리고
    상기 고속 비디오 스트림에 해당하는 패킷 스트림을 패킷 디코딩하여 상기 고속 비디오 스트림을 생성하는 제3 패킷 디코더
    를 더 포함하는 비디오 서비스 수신 장치.
  14. 제10항에서,
    상기 비디오 스트림 디코더는 상기 어느 한 시점을 상기 제1 시점과 동일하거나 상기 제1 시점보다 늦은 시점으로 결정하는 비디오 서비스 수신 장치.
  15. 제10항에서,
    상기 고속 스트리밍 처리부는 상기 비디오 스트림 디코더의 제어에 따라서 상기 제1 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 제1 비디오 스트림의 위치보다 이전 위치의 비디오 스트림부터 스트리밍 요청하는 비디오 서비스 수신 장치.
  16. 제10항에서,
    상기 비디오 스트림 디코더는 상기 스트림 선택 제어부의 제어에 따라서 상기 어느 한 시점에서 상기 방송망을 통해 수신되는 제1 비디오 스트림의 위치에 해당하는 비디오 스트림부터 스트리밍 요청하는 비디오 서비스 수신 장치.
  17. 제10항에서,
    상기 방송망을 통해 수신한 제1 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림은 각각 타임스탬프 시간 정보를 포함하고,
    상기 방송망을 통해 수신한 제1 비디오 스트림과 상기 고속 비디오 스트림과 상기 라이브 비디오 스트림의 각 타임 스탬프 시간을 비교하고, 비교 결과를 상기 스트림 선택 제어부로 전달하는 스트림 시간 비교부
    를 더 포함하는 비디오 서비스 수신 장치.
  18. 제10항에서,
    상기 라이브 스트리밍 처리부는 상기 제2 시점에서 상기 라이브 비디오 스트림의 수신 중지를 요청하는 비디오 서비스 수신 장치.
  19. 제10항에서,
    상기 제1 기간은 상기 어느 한 시점부터 상기 제2 시점까지의 기간보다 짧은 비디오 서비스 수신 장치.
  20. 제10항에서,
    상기 제1 비디오 스트림, 상기 라이브 비디오 스트림 및 상기 고속 비디오 스트림을 각각 버퍼링하는 제1 내지 제3 비디오 스트림 버퍼
    를 더 포함하는 비디오 서비스 수신 장치.
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