KR20110009077A - 멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법, 멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 매체 - Google Patents

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KR20110009077A
KR20110009077A KR1020107017664A KR20107017664A KR20110009077A KR 20110009077 A KR20110009077 A KR 20110009077A KR 1020107017664 A KR1020107017664 A KR 1020107017664A KR 20107017664 A KR20107017664 A KR 20107017664A KR 20110009077 A KR20110009077 A KR 20110009077A
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에릭 이 세통
싯타르타 안나푸레티
존 아포스톨로포울로스
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의하는 단계를 포함한다. 방법은 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의하는 단계를 포함한되. 방법은 군집된 매체 스트림을 생성하기 위해 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 이용하는 단계를 포함하며, 군집된 매체 스트림은 복수의 매체 스트림으로 구성된다. 본 방법은 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분으로부터 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분으로 군집된 매체 스트림을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법, 멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 매체{MULTIWAY PEER-TO-PEER MEDIA STREAMING}
본 발명의 각종 실시예는 매체 스트리밍의 분야에 관한 것이다.
피어 투 피어 네트워크는 데이터를 송신하는 "피어"라 지칭되는 가입자 클라이언트의 분배된 대역폭에 의존하는 컴퓨터 네트워크이다. 예를 들어, 피어 투 피어 네트워크는 데이터를 공유하고 매체 데이터를 스트리밍하기 위해 사용된다. 큰 청중에 대한 매체 스트리밍은 피어 투 피어 네트워크를 이용하여 달성되며, 여기서 피어는 스트림을 위한 수신기 및 릴레이로서 작용한다. 피어 투 피어 네트워크는 다수의 피어 장치를 통해 처리량을 분배하는 장점을 제공한다.
현재 어떠한 비디오 통신 툴도 저 비용으로 인터넷과 같은 네트워크를 통해 분배된 청중을 어드레싱하는 몇몇 분배된 화자들(speakers) 사이의 패널 설명(panel discussion)을 지원하는데 충분한 유연성을 갖지 않는다.
추가적으로, 이러한 시스템은 화자가 자연스럽게 통화할 수 있도록 상이한 화자들 사이의 매우 낮은 레이턴시 통신을 유지하고, 양호한 시각적 경험을 생성하기 위해 충분히 높은 품질로 동기화된 멀티플렉싱 스트림을 청중에게 제공해야 한다. 현재의 시스템은 이 시각적 경험을 생성하기 위해 고가이고 번거로운 전용 인프라구조에 의존한다. 전형적으로, 화자는 전용 룸에 위치하고, 중앙 위치는 상이한 스트림을 멀티플렉싱하고/하거나 서버는 원격 뷰어에 대해 멀티캐스트를 제공한다.
두 유형의 통상적인 시스템은 비디오 웹 컨퍼런싱 및 비디오 멀티캐스팅을 포함한다. 몇몇 통상적인 비디오 웹 컨퍼런싱 시스템에서, 투웨이(two-way) 비디오 세션은 낮은 지연 통신을 제공하는 2개의 클라이언트들 사이에서 개방될 수 있다. 단지 2개의 클라이언트가 실행 중일 때 이들 통상적인 솔루션의 일부가 비디오를 통신하기 위해 피어 투 피어 네트워크를 사용한다 하더라도, 이러한 통상적인 솔루션은 사용자의 수가 2를 초과하여 증가될 때 피어 투 피어 네트워크를 이용할 수 없다. 비즈니스 비디오 웹 컨퍼런싱의 영역에서, 몇몇 시스템은 원격 멀티웨이(multi-way) 웹 컨퍼런싱에 참가하는 성능을 고객에게 제공한다. 그러나, 이들 시스템은 전용 인프라구조에 의존하며, 이들의 아키텍처는 상이하다(서버 구동 스타 형상 분배 또는 포인트 투 포인트 아키텍처 중 하나이다).
비디오 멀티캐스팅에 관해, 최근 20년간 많은 작업은 단일의 서버 또는 서버 세트로부터 클라이언트 세트로의 매체 전송을 고려하여 왔다. 일 대 다(one-to-many) 상업적인 스트리밍 솔루션은 CDN(content delivery networks)을 통해 제공된다. 이러한 애플리케이션은 개별적인 매체 서버의 스트림의 최대 수(전형적으로 수백 내지 수천의)가 실행될 때 사용자가 리다이렉팅되는 복제 또는 미러 서버의 오버레이에 근거한다. CDN은 원웨이(one-way) 스트림을 뷰어의 청중에 릴레이하는 스타 형상 분배 시스템이고, 이러한 아키텍처는 피어 투 피어 아키텍처와 크게 상이하다.
이 명세서에 포함되고 일부분을 형성하는 첨부 도면은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 도시하고, 본 발명의 원리를 설명하도록 제공되며,
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스트리밍을 위한 피어 투 피어 네트워크 구성의 개략적인 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 프로세스를 도시하는 플로우차트이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재의 피어 투 피어 매체 스트리밍 기술에서 사용하기 위한 피어의 개략적인 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 실시예가 채용될 수 있는 컴퓨터 시스템의 개략적인 도면이다.
이 상세한 설명에서 참조되는 도면은 구체적으로 언급되지 않는 한 축적대로 도시되어 있지 않는 것으로 이해된다.
이하 본 발명의 각종 실시예에 대해 상세하게 참조할 것이며, 이들의 예가 첨부 도면에 도시된다. 본 발명은 각종 실시예와 관련하여 기술될 것이지만, 이들은 본 발명을 이들 실시예로 제한하도록 의도되지는 않음이 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 실시예는 첨부된 특허 청구 범위의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 대체예, 변경예 및 균등물을 포함하도록 의도된다. 또한, 본 발명의 각종 실시예의 후술하는 상세한 설명에서, 본 발명의 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 각종 특정의 세부 사항이 개시된다. 다른 사례에서, 잘 알려진 방법, 프로시쥬어, 구성요소 및 회로는 본 발명의 실시예의 측면을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 기술되어 있지 않다.
개요로서, 본 발명의 각종 실시예는 피어 투 피어 매체 스트리밍을 제공한다. 본 발명의 실시예가 비디오 데이터의 스트리밍에 대해 기술되지만, 본 발명의 실시예는 비디오 데이터의 스트리밍으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 실시예는 오디오 기반형 데이터, 이미지 기반형 데이터, 그래픽 데이터, 비디오 기반형 데이터, 텍스트 기반형 데이터, 웹 페이지 기반형 데이터 등을 제한 없이 포함하는 다른 유형의 매체에 또한 적용된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예는 동기형(예를 들어, 라이브), 비동기형(예를 들어, 시간 시프프된), 또는 다운로드 전송을 포함하는 주문형 전송에 또한 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예에서, 피어 투 피어 네트워크는 적어도 2개의 부분을 갖도록 정의된다. 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분은 활성 소스로 구성되고, 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분은 릴레이/수신기로 구성된다. 본 발명에 따른 실시예에서, 활성 소스는 피어 투 피어 데이터 구동 스트리밍 프로토콜을 이용하여 매체 스트림을 군집화한다. 군집화된 스트림은 애플리케이션 층 멀티캐스트 트리(들)를 통해 모든 릴레이/수신기 피어로 전송된다. 트리의 루트는 활성 소스들 사이에서 선택된다. 등록 서버는 활성 소스의 수 및 그들의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스의 리스트를 유지한다. 전형적으로, 피어 투 피어 네트워크의 활성 소스 부분은 그 제약(예를 들어, 지연 요건)이 가장 엄격한 피어의 작은 서브그룹으로 제한된다. 피어 투 피어 네트워크의 릴레이/수신기 부분은 엄격한 제약을 받지 않는 피어로 구성된다. 이와 같이 행함에 있어서, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 기술에 근거하여 실시간 멀티웨이 비디오 통신 프로토콜을 제공한다. 본 발명에 따른 실시예는, 예를 들어, 저 비용으로 그리고 스케일러블(scalable) 방식으로 인터넷과 같은 네트워크를 통해 분배된 청중을 어드레싱하는 몇몇 붐배된 화자들 사이의 패널 설명을 가능하게 한다. 분배된 지리적 위치에서 다수의 사림이 상호 작용하기를 원하는 다양한 이벤트 및 커뮤니티가 존재한다. 이의 예는 패널 설명, 강연, 시청 회의, 커뮤니티 이벤트, 종교 의식, 또는 대통령 주관 토론을 포함한다. 이들 예에서, 전형적으로 (역할이 시간 경과에 따라 변화할 수 있는 몇몇 경우에) 다른 가입자가 관측하고 있는 동안 다수의 가입자의 단지 작은 부분만이 임의의 시점에서 활성화된다. 추가적으로, 본 발명에 따른 실시예는 상이한 매체 스트림을 피어에 전송하고 서비스 또는 지연 제약의 피어의 상이한 품질을 수용하기 위해 상이한 피어 투 피어 멀티캐스트 네트워크 및 프로토콜을 사용할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매체 스트리밍을 위한 피어 투 피어 네트워크 구성(100)의 개략적인 도면이 도시된다. 본 발명에 따른 실시예를 명확하게 기술하기 위해, 도 1은 도 2와 관련하여 기술될 것이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피어 투 피어 매체 스트리밍에 대한 프로세스를 도시하는 플로우차트(200)이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서, 피어 투 피어 네트워크 구성은 3개의 경로, 즉, 활성 소스(전형적으로, (102a, 102b, 102c, 102d 및 102e)로서 도시됨), 릴레이/수신기(104)(전형적으로 (104a, 104b, 104c, 104d 및 104e)로서 도시됨), 및 등록 서버(106)로 구성된다.
도 1 및 도 2의 단계(202 및 204)를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크가 적어도 2개의 부분으로 구성되는 것으로서 정의한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 피어 투 피어 네트워크는 활성 부분(102)으로 구성된 제 1 부분과 릴레이/수신기(104)로 구성된 제 2 부분으로 구성된다. 즉, 도 2의 (202)에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의한다. 도 2의 (204)에서, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 실시예는 활성 소스(즉, 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분)로서 컨텐츠(예를 들어, 비디오 스트림, 오디오 스트림 등)를 생성하는 이들 피어를 정의한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예는 적어도 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하도록 피어 투 피어 네트워크를 계층적으로 정의한다.
추가적으로, 본 발명에 따른 실시예는 제약 부담 피어(constrained-burdened peer)를 활성 소스(즉, 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분)로서 또한 정의한다. 일례로서, 통화하기를 원하지 않되(즉, 컨텐츠를 생성), 생성된 컨텐츠의 즉각적인 전송이 보장되기를 원하는 텔레컨퍼런스(teleconference)에 대한 청취자는 활성 소스로서 정의될 성향을 나타낸다. 이러한 예에서, 피어가 컨텐츠를 생성하고 있지 않는다 하더라도, 피어는 활성 소스로서 또한 정의되고, 이와 같이 생성된 컨텐츠를 상당한 지연 없이 수신한다. 일 실시예에서, 활성 소스(102)는 서로 간에 거의 실시간으로 컨텐츠를 전송한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 피어는, 예를 들어, 추가적인 금전 비용에 대한 활성 소스로서 (피어가 컨텐츠를 생성하도록 예상되는지 여부에 관계없이) 정의될 기회가 제공된다.
이하 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 릴레이/수신기(즉, 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분)로서 엄격한 제약을 받지 않는 이들 피어를 정의한다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분(즉, 릴레이/수신기(104))의 구성원으로서 컨텐츠를 생성하지 않는 이들 피어를 정의한다. 도 1을 다시 참조하면, 도 1에 도시된 아키텍처에서, 활성 소스(102)는 메시 기반형 데이터 군집 피어 투 피어 프로토콜을 사용하는 한편, 릴레이/수신기(104))는 트리 기반형 비디오 멀티캐스트 프로토콜을 사용한다. 본 발명에 따른 실시예는 활성 소스(102) 및 릴레이/수신기(104)에 대한 프로토콜의 각종 다른 프로토콜 및 결합을 이용하는데 매우 적합하다는 것을 이해해야 한다.
도 1 및 도 2의 단계(206)를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 군집화된 매체 스트림을 생성하기 위해 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분(즉, 활성 소스(102))을 이용하며, 여기서 군집화된 매체 스트림은 복수의 매체 스트림으로 구성된다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 실시예에서, 컨텐츠를 생성하는 각각의 활성 소스(피어(102a, 102b, 102c, 102d 및 102e))는 그 자신과 함께 모든 다른 컨텐츠를 군집화하도록 담당한다. 일 실시예에서, 이러한 군집화는 메시 기반형 데이터 군집 피어 투 피어 프로토콜을 이용하여 달성된다. 일 실시예에서, 컨텐츠는, 예를 들어, 비디오 텔레컨퍼런스에 대한 청중에 의해 생성된 비디오 스트림 및 대응하는 오디오 스트림이다. 구체적으로 매체 스트림이 앞에서 언급되었으나, 본 발명에 따른 실시예는 활성 소스(102)의 임의의 구성원 또는 구성원들에 의해 생성될 수 있는 임의의 무수히 많은 컨텐츠 유형과 함께 사용하는데 매우 적합하다는 것을 이해해야 한다. 매체 스트림을 군집화하는 활성 소스(102)의 구성원을 구비함으로써, 본 발명에 따른 실시예는 활성 소스의 나머지에 대해 고유한 스트림으로서 전송될 수 있는 "수퍼스트림(super-stream)"의 몇 가지 버전을 생성한다. 추가적으로, 충분히 제약 부담을 갖는 컨첸츠를 생성하거나, 또는 활성 소스로서 포함되도록 선택되는 이들 피어로만 활성 소스를 제한함으로써, 본 발명에 따른 실시예는 홉의 수를 제한하고 패킷이 임의의 피어에 도달하기 이전에 진행할 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크(예를 들어, 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분)를 통해 지연이 요구된 송신 컨텐츠를 제한한다.
본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 구성원이 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분(예를 들어, 활성 소스(102))의 구성원인 것과 상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분(예를 들어, 릴레이/수신기(104))의 구성원인 것 사이에서 이들의 관계를 변경할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분의 구성원으로부터 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분의 구성원으로 변화하는 구성원을 구비할 수 있도록 한다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분의 구성원으로부터 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분의 구성원으로 변화하는 구성원을 구비할 수 있도록 한다.
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 현재의 피어 투 피어 매체 스트리밍 기술에서 사용하기 위한 피어(활성 소스)의 개략적인 블록도(300)이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 피어는 앞서 기술된 유형의 컨텐츠를 생성하는 컨텐츠 생성기(302)를 포함한다. 추가적으로, 피어는 앞서 기술된 바와 같은 방식으로 다른 피어에 의해 생성된 컨텐츠로 피어에 의해 생성된 컨텐츠를 군집화함으로써 컨텐츠 군집화기(304)를 포함한다. 도 3의 피어는 선택적인 등록 유닛(306)을 포함하도록 또한 도시된다. 이하 상세하게 기술되는 바와 같이, 등록 유닛(306)은 개별적인 개개의 등록 서버에 의해 전형적으로 수행된 기능을 수행한다. 본 발명에 따른 실시예에서, 블록도(300)는 컨텐츠 분배를 제공하는 도시되지 않는 특징을 포함하고, 활성 소스(102)와 릴레이/수신기(104) 사이의 브리지를 수립할 수 있다.
도 2의 단계(206)와 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시예에서, 활성 소스(102))에 의한 생성된 컨텐츠의 군집화는 다음과 같이 달성된다. 모든 활성 소스의 리스트가 획득된다. 그 다음에 본 발명의 실시예는 다른 활성 소스와 시간을 동기화한다. 활성 소스는 최근에 생성되거나 수신된 컨텐츠의 맵을 모든 다른 소스와 교환한다. 최근에 생성되거나 수신된 컨텐츠의 이러한 맵의 교환이, 예를 들어, 주기적으로 수행된다. 컨텐츠가 패킷화된 컨텐츠로 구성되는 실시예에서, 교환된 맵은 패킷 번호를 나열하고 각각의 패킷의 시작점(즉, 컨텐츠 패킷을 생성하는 활성 소스)을 식별한다. 본 발명의 실시예에서, 스케줄링 알고리즘은 다른 활성 소스로부터 누락 컨텐츠를 주기적으로 요청하도록 사용된다.
도 2의 단계(208)를 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분(즉, 활성 소스(102))으로부터 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분(즉, 릴레이/수신기(104))으로 군집화된 매체 스트림을 전송한다. 보다 구체적으로, 도 1에서, (107)로서 전형적으로 도시된 양방향성 화살표는 활성 소스들(예를 들어, 피어(102a, 102b, 102c, 102d 및 102e)) 사이의 패킷 교환을 나타낸다. 도 2의 단계(208)를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예에서, 군집화된 매체 스트림은 트리 기반형 피어 투 피어 비디오 멀티캐스트 프로토콜을 통해 릴레이/수신기(104)(예를 들어, 104a, 104b, 104c 및 104d)에 전송된다. 이러한 트리가 도 1에 도시된다. 이 실시예에서, 애플리케이션 층 멀티캐스트 트리로부터의 루트가 앞서 기술된 바와 같은 매체 스트림을 군집화하는 활성 소스(102c, 102d 및 102e)로부터 선택된다.
각종 다른 프로토콜은 피어 투 피어 네트워크 내의 피어가 단일의 소스로부터, 적절한 레이턴시를 갖는 다른 접속 피어로부터 생성된 컨텐츠의 상이한 부분을 획득하기 위해 메시 또는 애플리케이션 멀티캐스프 트리에서 자체 구성하도록 한다는 것이 이해될 것이다 그러나, 통상적인 접근법과 달리, 본 발명에 따른 실시예는 다수의 활성 소스(예를 들어, 피어(102a, 102b, 102c, 102d 및 102e))가 동일한 피어 투 피어 네트워크 내에서 동일한 시점에서 활성으로 되도록 한다. 추가적으로, 본 발명에 따른 실시예에서, 단지 하나의 제어 평면이 사용되고, 상이한 활성 소스에 의해 생성된 컨텐츠에 관한 정보가 동일한 방향으로 전송되며, 모든 활성 매체 스트림에 대해 스케줄링 결정이 결합하여 행해진다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예는 혼잡을 방지하고 피어 투 피어 네트워크 리소스의 사용을 위해 상이한 매체 스트림이 경쟁하는 것을 방지하는데 특히 유용하다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예는 매체 스트림 상에서의 통합을 가능하게 한다.
도 1 및 도 2의 단계(208)를 또한 참조하면, 본 발명에 따른 실시예에서, 활성 소스(102))로부터 릴레이/수신기(104)로의 컨텐츠 멀티캐스트는 컨텐츠(예를 들어, 매체 스트림)의 복사본 또는 컨텐츠의 일부분을 분배된 방식으로 모두 획득하는 몇몇 분배된 활성 소스(예를 들어, 피어(102c, 102d 및 102e))에 의해 구동된다. 본 발명에 따른 실시예에서, 임의의 단일의 활성 소스, (도 1의 실시예에서 기술된 바와 같은) 다수의 활성 소스의 임의의 결합, 또는 심지어 모든 활성 소스가 피어 투 피어 비디오 멀티캐스트를 구동하도록 사용될 수 있음에 주목해야 한다. 또한, 하나의 활성 소스가 멀티캐스트를 구동하도록 사용되는 실시예에서, 2 이상의 활성 소스는 컨텐츠(예를 들어, 매치 스트림)의 정확한 복제본을 각각 갖도록 요구되지 않는다. 또한, 컨텐츠가 매체 스트림으로 구성될 때, 스트림을 포함하는 패킷은 활성 소스로부터 상이한 순서로 송신될 수 있다.
등록 서버(106)는 활성 소스(102)의 리스트를 유지하도록 담당한다. 또한 등록 서버(106)는 피어 투 피어 네트워크(100)에 접속된 릴레이/수신기(104)의 적절한 리스트를 유지한다. 새로운 피어가 세션에 결합하기를 원할 때, 새로운 피어는 활성 소스인지 여부를 나타내는 요청을 등록 서버(106)에 전송한다. 새로운 피어가 활성 소스인 경우, 활성 소스(102)의 구성원으로서 새로운 피어가 다른 활성 소스(102)에 접속하도록 하는 정보를 응답으로서 수신할 것이다. 새로운 피어가 활성 소스가 아닌 경우, 릴레이/수신기(104)에 접속하도록 하는 정보를 응답으로서 수신할 것이다. 등록 서버(106)는 피어가 활성 소스(102))의 구성원인 것과 릴레이/수신기(104)의 구성원인 것 사이에서 천이할 때, 피어를 유사한 방식으로 또한 지원한다. 피어 투 피어 네트워크의 한 부분으로부터 다른 부분으로 천이하는 피어의 예는 긴 시간 구간 동안 침묵으로 진행하는(전형적으로 릴레이/수신기 피어) 화자(전형적으로 활성 소스 피어)이다. 피어 투 피어 네트워크의 한 부분으로부터 다른 부분으로 천이하는 피어의 다른 예는 토론에 참여하는(전형적으로 활성 소스 피어) 청중(전형적으로 릴레이/수신기 피어)이다.
등록 서버(106)는 도 1에서 개별적인 개개의 장치로서 도시되지만, 본 발명에 따른 다른 실시예는 피어 투 피어 네트워크의 하나 이상의 구성원에 등록 서버(106)의 기능을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 실시예는 서버(106)의 기능을 활성 소스(102)(예를 들어, 피어(102a, 102b, 102c, 102d 및 102e))의 임의의 구성원 또는 구성원들 및/또는 릴레이/수신기(104)(피어(104a, 104b, 104c 및 104d))의 구성원 또는 구성원들을 포함한다. 등록 서버(106)의 기능을 피어 투 피어 네트워크의 구성원에 포함함으로써, 본 발명에 따른 실시예는 매치 스트리밍을 위한 피어 투 피어 네트워크 구성(100)과 연관된 인프라구조를 더 감소시킨다.
본 발명의 실시예에 의해 몇몇 큰 장점이 성취된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 실시예는 피어의 서비스 요건의 상이한 품질을 수용한다. 따라서, 컨텐츠 생성 또는 제약 부담 피어는 활성 소스에 대해 정의되므로, 수용 불가능한 지연 문제점을 겪지 않는다. 추가적으로, 본 발명의 실시예에 따라 채용된 아키텍처는 다수의 매체 스트림을 실시간으로 군집화하고, 예를 들어, 텔레컨퍼런스 통신 시나리오의 도전 제약에 대해 큰 피어 세트를 갖는 복잡성으로 효과적으로 동작할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 활성 소스(예를 들어, 텔레컨퍼런스 화자)는 이들 사이의 지연이 극히 낮게 유지될 필요가 있다. 텔레컨퍼런스 통신 시나리오와 연관된 시간 제약에 부응하기 위해, 이상적으로는 패킷이 생성된 시간과 다른 활성 소스에 의해 재생된 시간 시이의 시간이 수백 밀리초를 초과해서는 안 된다. 텔레컨퍼런스(릴레이/수신기)의 청취자는 상이한 화자로부터 발신하는 매체 스트림이 동기화된 채로 유지되는 한, 보다 높은 지연, 대략 수초를 허용할 수 있다. 본 발명에 따른 앞서 기술된 실시예까지, 이러한 고유한 요건은 다른 통상적인 피어 투 피어 비디오 스트리밍 분배 메커니즘의 사용을 배제한다. 이러한 통상적인 피어 투 피어 비디오 스트리밍 분배 메커니즘은 모든 피어를 동등하게 처리하고 어떠한 피어도 다른 피어에 비해 보다 낮은 지연이 보장되지 않는다.
본 발명자가 기술한 구현은 2개의 그룹의 사용자들 간을 구별한다. 동일한 라인의 개념에 후속하여, N P2P 네트워크 및 잠재적으로는 N개의 상이한 프로토콜을 갖는 N개의 그룹(N>=2)이 지원될 수 있다. 청중으로의 데이터 전송을 통해 활성 소스들 간의 데이터 전송에 우선 순위를 제공하는 것이 유리하다. 이것은 제 1 티어 내의 데이터에 대한 상이한 에러 정정의 양 등을 이용하여, 예를 들어, 제 1 티어의 피어에 데이터를 우선 순위로 포워딩하여, 제 1 티어의 피어들에 대해 일부 처리량을 확보한다. 등록 서버는 활성 소스 중 하나와 공동 위치할 수 있다. 소스가 아닌 피어가 제 1 티어 P2P 네트워크에 속할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예는 현재 고 비용의 인프라구조를 필요로 하는 애플리케이션의 저 비용 전개를 가능하게 한다. 즉, 본 발명에 따른 실시예는 피어 투 피어 네트워크와 통상적으로 연관된 인프라구조 이외의 임의의 추가적인 인프라구조를 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 실시예는 실시간으로 다수의 데이터 소스를 군집화하는 큰 청중을 갖는 문제점을 크게 간략화한다. 그 대신에, 본 발명에 따른 각종 실시예에서, 군집화는 피어의 작은 서브세트(즉, 도 1의 활성 소스(102))에 대해 남겨지며, 구성원(즉, 릴레이/수신기(104))의 나머지에 대해 투명하다. 또한 본 발명에 따른 실시예는 단지 하나의 제어 평면을 이용하여, 큰 사용자 세트에 대해 K개의 분배된 매체 스트림을 실시간으로 공유하는 것을 허용한다. 이러한 접근법은 K개의 독립적인 멀티캐스트 세션을 이용하는 것보다 훨씬 효율적이며, 이러한 접근법은 피어 투 피어 네트워크 리소스에 대한 소스들 간의 경쟁을 방지한다. 또한, 멀티티어 분배는 상이한 피어 세트에 대해 상이한 품질의 서비스 요건을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예는, 예를 들어, 화자에 대한 통상적인 애플리케이션, 청중에 대한 적절한 지연 애플리케이션을 가능하게 한다. 추가적으로, 본 발명에 따른 각종 실시예는 앞서 기술된 텔레컨퍼런스 통신 시나리오 이외의 다수의 다른 시나리오에 매우 적합하다. 이러한 시나리오는 (피어 투 피어 비디오 멀티캐스트 시스템과 유사한) 다른 피어의 파퓰레이션(popluation)에 대한 하나의 소스 브로드캐스팅 비디오 및 몇몇 피어 통화(다 대 다(many-to-many) 비디오 컨퍼런싱)를 포함하되, 이들로만 제한되지 않는다.
후술하는 설명으로부터 명백한 바와 같이 특별히 달리 기술되지 않는 한, 본 발명의 상세한 설명 전반에 걸쳐, "정의하는", "이용하는" 및 "전송하는" 등과 같은 용어를 이용하는 설명은 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작 및 프로세스를 지칭한다는 이해될 것이다. 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치는 컴퓨터 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적(전자적) 양으로서 표현된 데이터를 정보 저장 장치, 송신 장치, 또는 디스플레이 장치와 같은 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 등 내의 물리적 양으로서 마찬가지로 표현된 다른 데이터로 조작하여 변환한다. 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 본 발명의 기술, 예를 들어, 광학적 및 기계적 컴퓨터와 같은 다른 컴퓨터 시스템의 사용에 또한 매우 적합하다. 추가적으로, 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 본 발명의 기술의 실시예에서, 하나 이상의 단계가 수동적으로 수행될 수 있음이 이해될 것이다.
예시적인 컴퓨터 시스템 실시예
이제 도 4를 참조하면, 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 기술의 부분은, 예를 들어, 컴퓨터 시스템의 컴퓨터 사용 가능한 매체에 상주하는 컴퓨터 판독 가능한 인스트럭션 및 컴퓨터 사용 가능한 인스트럭션으로 구성된다. 즉, 도 4는 본 발명의 피어 투 피어 매체 스트리밍 기술의 앞서 기술되는 실시예를 구현하도록 사용될 수 있는 컴퓨터 유형의 일례를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 4는, 예를 들어, 활성 소스(102)(예를 들어, 피어(102a, 102b, 102c, 102d 및 102e))의 임의의 구성원 또는 구성원들 및/또는 릴레이/수신기(104)(예를 들어, 피어(104a, 104b, 104c 및 104d)의 구성원 또는 구성원들과 같은 피어를 포함한다. 도 4는 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 본 발명의 기술의 실시예에 따라 사용된 예시적인 컴퓨터 시스템(400)을 도시한다. 도 4의 시스템(400)은 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 본 발명의 기술이 범용 네트워크 컴퓨터 시스템, 내장된 컴퓨터 시스템, 라우터, 스위치, 서버 장치, 클라이언트 장치, 각종 중간 장치/노드, 독립형 컴퓨터 시스템 등을 포함하는 다수의 상이한 컴퓨터 시스템 상에서 또는 다수의 상이한 컴퓨터 시스템 내에서 동작할 수 있음이 이해될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도 4의 컴퓨터 시스템(400)은, 예를 들어, 그에 접속된 플로피 디스크, 컴팩트 디스크 등과 같은 주변 컴퓨터 판독 가능한 매체(402)를 구비하는데 매우 적합하다.
도 4의 컴퓨터 시스템(400)은 정보를 통신하는 어드레스/데이터 버스(404)와, 정보 및 인스트럭션을 프로세스하는 버스(404)에 결합된 프로세서(406A)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(400)은 복수의 프로세서(406A, 406B 및 406C)가 존재하는 멀티프로세서 환경에 매우 적합하다. 반대로, 컴퓨터 시스템(400)은, 예를 들어, 프로세서(406A)와 같은 단일의 프로세서를 구비하는데 매우 적합하다. 프로세서(406A, 406B 및 406C)는 임의의 각종 유형의 마이크로프로세서일 수 있다. 컴퓨터 시스템(400)은 프로세서(406A, 406B 및 406C)에 대한 정보 및 인스트럭션을 저장하는 버스(404)에 결합된 컴퓨터 사용 가능한 휘발성 메모리(408), 예를 들어, RAM(random access memory)과 같은 데이터 저장 특징을 또한 포함한다. 컴퓨터 시스템(400)은 프로세서(406A, 406B 및 406C)에 대한 정보 및 인스트럭션을 저장하는 버스(404)에 결합된 컴퓨터 사용 가능한 비휘발성 메모리(410), 예를 들어, ROM(read only memory)과 같은 데이터 저장 특징을 또한 포함한다. 컴퓨터 시스템(400)은 프로세서(406A) 또는 프로세서들(406A, 406B 및 406C)에 대해 정보 및 커맨드 선택을 통신하는 버스(404)에 결합된 영숫자 및 펑션 키를 포함하는 선택적 영숫자 입력 장치(414)를 또한 포함한다. 컴퓨터 시스템(400)은 프로세서(406A) 또는 프로세서들(406A, 406B 및 406C)에 대해 정보 및 커맨드 선택을 통신하는 버스(404)에 결합된 선택적 커서 제어 장치(416)를 또한 포함한다. 본 발명에 실시예의 컴퓨터 시스템(400)은 정보를 디스플레이하는 버스(404)에 결합된 선택적 디스플레이 장치(418)를 또한 포함한다.
도 4를 또한 참조하면, 도 4의 선택적 디스플레이 장치(418)는 사용자에 대해 인식 가능한 그래픽 이미지 및 영숫자 문자를 생성하는데 적합한 액정 장치, 음극선관, 플라즈마 디스플레이 장치 또는 다른 디스플레이 장치일 수 있다. 선택적 커서 제어 장치(416)는 디스플레이 장치(418)의 디스플레이 스크린 상에서 컴퓨터 사용자가 시각적 시스템(커서)의 이동을 동적으로 시그널링하도록 한다. 커서 제어 장치(416)의 다수의 구현은 변위의 주어진 방향 또는 방식의 이동을 시그널링할 수 있는 영숫자 입력 장치(414) 상에서 트랙볼, 마우스, 터치 패드, 조이스틱 또는 특수 키를 포하하며, 당 분야에서 알려져 있다. 이와 달리, 커서는 특수 키 및 키 시퀀스 커맨드를 이용하여 영숫자 입력 장치(414)로부터 입력을 통해 지시되고/되거나 활성화될 수 있다. 컴퓨터 시스템(400)은, 예를 들어, 음성 커맨드와 같은 다른 수단에 의해 지시된 커서를 구비하는데 매우 적합하다. 컴퓨터 시스템(400)은 외부 엔티티와 컴퓨터 시스템(400)을 결합하도록 I/O 장치(420)를 또한 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, I/O 장치(420)는 컴퓨터 시스템(400)과 인터넷과 같되, 이로만 제한되지 않는 외부 네트워크 사이의 유선 또는 무선 통신을 가능하게 하는 모뎀이다.
도 4를 또한 참조하면, 컴퓨터 시스템(400)에 대해 각종 다른 구성요소가 도시된다. 구체적으로, 존재하는 경우, 운영 체제(422), 애플리케이션(424), 모뎀(426) 및 데이터(428)는 컴퓨터 사용 가능한 휘발성 메모리(408), 예를 들어, RAM과, 데이터 저장 유닛(412)의 하나 이상의 결합에 전형적으로 존재하는 것으로서 도시된다. 일 실시예에서, 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 본 발명의 기술의, 예를 들어, RAM(408) 내의 메모리 위치 및 데이터 저장 유닛(412) 내의 메모리 위치에서 애플리케이션(424) 또는 모뎀(426))으로서 저장된다.
본 발명은 특정의 실시예에서 기술되었으나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 제한된 것으로서 해석되지 않으며, 그 대신에 후술하는 특허 청구 범위에 따라 해석된다는 것을 이해할 것이다.

Claims (23)

  1. 멀티웨이 피어 투 피어(multi-way peer-to-peer) 매체 스트리밍을 위한 방법으로서,
    피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의하는 단계와,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의하는 단계와,
    군집된 매체 스트림을 생성하기 위해 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 이용하는 단계-상기 군집된 매체 스트림은 복수의 매체 스트림으로 구성됨-와,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분으로부터 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분으로 상기 군집된 매체 스트림을 전송하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 컨텐츠 생성 피어를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 제약 부담 피어(constrained-burdened peer)를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원으로서 컨텐츠를 생성하지 않는 피어를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법은 상기 피어 투 피어 네트워크와 연관된 인프라구조 이외의 임의의 추가적인 인프라구조를 필요로 하지 않는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 포함하는 피어들을 식별하고 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분을 포함하는 피어들을 식별하는 리스트를 유지하기 위해 등록 서버를 이용하는 단계를 더 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 상기 피어들 사이의 상기 군집된 매체 스트림을 거의 실시간으로 전송하기 위해 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 이용하는 단계를 더 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 구성원이 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원인 것과 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원인 것 사이에서 그들의 멤버쉽(membership)을 변경할 수 있도록 하는 단계를 더 포함하는
    멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법.
  9. 계층적으로 정의된 피어 투 피어 네트워크를 이용하는 멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법으로서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분이 정의되고 상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분이 정의되도록 피어 투 피어 네트워크를 계층적으로 정의하는 단계와,
    군집된 매체 스트림을 생성하기 위해 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 이용하는 단계-상기 군집된 매체 스트림은 복수의 매체 스트림으로 구성됨-와,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 피어와 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 피어 사이에서 멀티웨이 통신이 가능하게 되도록 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분으로부터 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분으로 상기 군집된 매체 스트림을 전송하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크를 계층적으로 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 컨텐츠 생성 피어를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크를 계층적으로 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 제약 부담 피어를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크를 계층적으로 정의하는 단계는 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원으로서 컨텐츠를 생성하지 않는 피어를 정의하는 단계를 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    계층적으로 정의된 피어 투 피어 네트워크를 이용하는 상기 멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법은 상기 피어 투 피어 네트워크와 연관된 인프라구조 이외의 임의의 추가적인 인프라구조를 필요로 하지 않는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 포함하는 피어들을 식별하고 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분을 포함하는 피어들을 식별하는 리스트를 유지하기 위해 등록 서버를 이용하는 단계를 더 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 구성원이 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원인 것과 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원인 것 사이에서 그들의 멤버쉽을 변경할 수 있도록 하는 단계를 더 포함하는
    멀티웨이 매체 스트리밍을 위한 방법.
  16. 프로세서가 멀티웨이 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능한 코드가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체로서,
    피어 투 피어 네트워크의 제 1 부분을 정의하는 단계와,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의하는 단계와,
    군집된 매체 스트림을 생성하기 위해 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 이용하는 단계-상기 군집된 매체 스트림은 복수의 매체 스트림으로 구성됨-와,
    상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분으로부터 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분으로 상기 군집된 매체 스트림을 전송하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 컨텐츠 생성 피어를 정의함으로써 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 정의하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원으로서 제약 부담 피어를 정의함으로써 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 정의하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원으로서 컨텐츠를 생성하지 않는 피어를 정의함으로써 상기 피어 투 피어 네트워크의 제 2 부분을 정의하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 피어 투 피어 매체 스트리밍을 위한 방법은 상기 피어 투 피어 네트워크와 연관된 인프라구조 이외의 임의의 추가적인 인프라구조를 필요로 하지 않는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 포함하는 피어들을 식별하고 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분을 포함하는 피어들을 식별하는 리스트를 유지하기 위해 등록 서버를 이용하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 상기 피어들 사이의 상기 군집된 매체 스트림을 거의 실시간으로 전송하기 위해 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 이용함으로써 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분을 정의하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는 또한 상기 프로세서가 상기 피어 투 피어 네트워크의 구성원이 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 1 부분의 구성원인 것과 상기 피어 투 피어 네트워크의 상기 제 2 부분의 구성원인 것 사이에서 그들의 멤버쉽을 변경할 수 있도록 하는
    컴퓨터 판독 가능한 매체.
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