KR20150018108A - Iptv 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 - Google Patents

Iptv 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IPTV 방송에서 화면을 재생시킬 때 소요되는 대기시간을 단축시키기 위한 기술로서, 본 발명에 따르면 IPTV 방송을 위한 방송스트림을 버리지 말고 메모리 버퍼에서 재사용함으로써 화면재생의 지연을 감소시켜 시청 품질을 높일 수 있는 장점이 있다. 특히 일부 IPTV 방송국에서는 방송스트림의 압축파일에 포함되는 I 픽처나 키 프레임의 주기를 매우 길게 설정하는데, 이러한 경우 I 픽처 또는 키 프레임을 포함하는 압축된 방송스트림을 메모리 버퍼에 임시저장시켰다가 재사용함으로써 방송정보 검색 후에 수신되는 방송스트림으로부터 I 픽처 또는 키 프레임을 검출하는 기존보다 대기시간을 현저히 단축시킬 수 있는 장점도 있다.

Description

IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체{Stream recycling method for waiting time shortening of screen refreshing in IPTV broadcasting, and computer-readable recording medium for the same}
본 발명은 IPTV 방송에서 화면을 재생시킬 때 소요되는 대기시간을 단축시키기 위한 기술이다.
더욱 상세하게는, IPTV의 STB가 수신한 방송스트림을 버리지 않고 임시저장한 다음 방송정보를 검색하였을 때, 이 방송정보에 대응하여 임시저장된 스트림로부터 인트라 픽처 또는 키 프레임을 검출함으로써 대기시간을 단축시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 IPTV는 인터넷을 통해 방송데이터를 수신하고 동영상 데이터를 TV에 표시한다. 방송이 재생되기까지 STB의 내외적으로 여러 단계를 거치면서 방송표시 시간이 결정되는데, 각 단계가 효율적이지 못하면 시청이 늦어져 사용자 품질이 좋지 못하게 된다.
화면재생을 위한 지연에는 네트워크 지연, 방송정보(System Information) 검출 지연, 인트라 픽처 검출 지연, 키 프레임 검출 지연 등이 있다.
여기서, 네트워크 지연은 일정 채널의 방송을 시청하기 위해서 인터넷이라는 매체를 거쳐야 하는데, IPTV 서비스 서버로부터 인터넷을 통해 디지털 수신장치인 STB에 방송스트림이 전달되기까지 걸리는 시간을 의미하고, 방송정보 검출 지연은 STB 자체 구성 성능으로 지연될 수 있다.
그리고, 인트라 픽처(Intra-Picture, I 픽처) 검출 지연이나 키 프레임(Key Frame) 검출 지연은 압축되어 수신되는 방송스트림에서 방송정보가 검출되는 동안의 방송스트림은 버려지고 방송정보가 검출된 이후에 수신되는 방송스트림의 GOP(Group Of Picture)에서 인트라 픽처 또는 키 프레임을 검출하게 되므로 GOP내의 인트라 픽처가 아닌 B 픽처(Bidirectionally Predictive Pictures)나 P픽처(Undirectioally Predicted Pictures)의 스트리밍시 지연을 나타내고, 또는 키 프레임이 아닌 중간 프레임의 스트리밍시 지연을 나타낸다.
특히 기존 IPTV 방송에서는 인트라 픽처 검출 지연이나 키 프레임 검출 지연으로 IPTV의 화면재생을 위한 대기시간이 지연되어 시청 품질이 떨어지는 문제가 있었다.
[관련기술문헌]
1. 컨텐츠의 저장 및 재생 시간 단축 기능이 구비된 이동통신단말기 및 그 동작방법(특허출원 10-2005-0020171호)
2. 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 채널 전환 시간 단축을 위한 데이터 수신장치 및 방법(특허출원 10-2006-0015563호)
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 IPTV 방송에서 수신한 방송스트림을 재사용함으로써 화면재생을 위해 소요되는 대기시간을 단축시킬 수 있는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법은, (a) 사용자 조작으로 디지털 수신장치가 동작하여 인터넷을 통해 방송스트림을 수신하는 단계; (b) 방송스트림을 수신하여 메모리 버퍼에 임시저장하는 단계; (c) 수신한 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하는 단계; (d) 방송정보가 검색되면, 메모리 버퍼를 판독하여 임시저장된 방송스트림으로부터 검색된 방송정보에 대응하는 인트라 픽처를 검색하는 단계; (e) 검색된 인트라 픽처에 기초하여 방송스트림에 대한 영상을 구성하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 단계 (d)에서의 방송정보는 프로그램맵 테이블(PMT)로 구성되고, 메모리 버퍼는 환형 버퍼로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법은, (a) 사용자 조작으로 디지털 수신장치가 동작하여 인터넷을 통해 방송스트림을 수신하는 단계; (b) 방송스트림을 수신하여 메모리 버퍼에 임시저장하는 단계; (c) 수신한 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하는 단계; (d) 방송정보가 검색되면, 메모리 버퍼를 판독하여 임시저장된 방송스트림으로부터 검색된 방송정보에 대응하는 키 프레임을 검색하는 단계; (e) 검색된 키 프레임에 기초하여 방송스트림에 대한 영상을 구성하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 단계 (d)에서 방송정보는 프로그램맵 테이블(PMT)로 구성되고, 메모리 버퍼는 환형 버퍼로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명에 따르면 IPTV 방송을 위한 방송스트림을 버리지 말고 메모리 버퍼에서 재사용함으로써 화면재생의 지연을 감소시켜 시청 품질을 높일 수 있는 장점이 있다. 특히 일부 IPTV 방송국에서는 방송스트림의 압축파일에 포함되는 I 픽처나 키 프레임의 주기를 매우 길게 설정하는데, 이러한 경우 I 픽처 또는 키 프레임을 포함하는 압축된 방송스트림을 메모리 버퍼에 임시저장시켰다가 재사용함으로써 방송정보 검색 후에 수신되는 방송스트림으로부터 I 픽처 또는 키 프레임을 검출하는 기존보다 대기시간을 현저히 단축시킬 수 있는 장점도 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 구현하기 위한 장치의 개략적인 구성도.
[도 2]는 본 발명에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 구현하기 위한 장치의 블록구성도.
[도 3]은 본 발명에서 메모리 버퍼의 예시도.
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에서 처리하는 디지털 방송스트림을 개념적으로 도시한 예시도.
[도 5]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 인트라 픽처를 검색하는 과정을 도시한 예시도.
[도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 인트라 픽처를 검색하는 과정을 도시한 또 다른 예시도.
[도 7]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 과정을 나타낸 순서도.
[도 8]은 본 발명의 제 2 실시예에서 처리하는 디지털 방송스트림을 개념적으로 도시한 예시도.
[도 9]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 키 프레임을 검색하는 과정을 도시한 예시도.
[도 10]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 키 프레임을 검색하는 과정을 도시한 또 다른 예시도.
[도 11]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 과정을 나타낸 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 구현하기 위한 장치의 개략적인 구성도이고, [도 2]는 본 발명에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 구현하기 위한 장치의 블록구성도이다.
[도 1]과 [도 2]를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 전체 시스템으로서 IPTV 서비스 서버(100), 셋톱박스(200), 디스플레이 장치(300), 리모컨(400)이 구비된다.
IPTV 서비스 서버(100)는 방송정보 서버와 콘텐츠 서버를 구비할 수 있고, 방송정보 서버와 콘텐츠 서버는 멀티미디어 콘텐츠를 의미하는 방송 프로그램을 생산하여 제공하는 방송사업자와 이들 방송 프로그램에 각종의 부가적인 콘텐츠를 제작하는 사업자의 장치를 포함한다.
좀더 상세하게 살펴보면, 방송정보 서버는 지상파 방송정보 서버, 위성 방송정보 서버, 케이블 방송정보 서버를 포함하고, 콘텐츠 서버는 VOD 콘텐츠 서버, 게임 콘텐츠 서버를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, IPTV 서비스 서버(100)는 IPTV 서비스에 가입된 다수의 셋톱박스(200)에 서비스를 제공하는 멀티캐스트로 이루어질 수 있다.
셋톱박스(200)는 디스플레이 장치(300)의 화면에 콘텐츠 리스트를 제공하여 이용자로부터 시청을 원하는 콘텐츠를 선택받거나 또는 리모컨(400) 등을 통해 채널번호를 입력받아 IPTV 서비스 서버(100)로부터 해당 콘텐츠를 다운로드 하여 디스플레이 장치(300)인 TV에 재생해 준다.
셋톱박스(200)는 디지털 수신장치로서 내부 구성은 네트워크 인터페이스(210), 스트림 수신부(220), 메모리 버퍼(230), 디먹싱부(240), 디코더(250), 입력신호 수신부(260), 제어부(270)를 구비한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 셋톱박스(200)는 MPEG2 TS(트랜스포트 스트림) 방식의 디지털 방송신호를 입력받는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 하지만, 다른 포맷의 디지털 방송신호, 예컨대 H.264 포맷의 스트림을 입력받을 수도 있다.
네트워크 인터페이스(210)는 셋톱박스(200)가 네트워크를 통해 통신할 수 있도록 네트워크 관련 기반 서비스를 제공한다.
스트림 수신부(220)는 유선(케이블, 이더넷) 또는 무선(위성, 지상파)의 네트워크 인터페이스(210)를 통해 IPTV 서비스 서버(100)로부터 전달되는 방송신호, 전자 프로그램 가이드(EPG), 콘텐츠 데이터 등의 디지털 방송스트림을 수신하여 메모리 버퍼(230)에 전송한다.
메모리 버퍼(230)는 제어부(270)에서 처리하는 데이터와 디스플레이 장치(300)에서 시청한 콘텐츠 정보를 저장하는 역할을 한다. 특히, 스트림 수신부(220)를 통해 실시간 수신하는 방송스트림을 임시저장한다. IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림의 수신 중에 제어부(270)가 방송스트림으로부터 방송정보(예: PAT/PMT)를 검출할 때까지 IPTV 서비스 서버(100)로부터 수신되는 방송스트림을 연속적으로 임시저장한 후 디먹싱부(240)에 전송한다.
디먹싱부(240)는 메모리 버퍼(230)로부터 수신된 방송스트림(예: MPEG2 스트림)을 비디오 스트림, 오디오 스트림, 부가적인 콘텐츠 데이터 스트림으로 분해하는 역할(디멀티플렉싱)을 수행한다.
디코더(250)는 디먹싱부(240)로부터 수신된 비디오 스트림과 오디오 스트림의 압축을 해제함으로써 디스플레이 장치(300)를 통해 사용자가 시청할 수 있는 형태로 복호화한다. 추가로, 비디오/오디오에 부가적인 콘텐츠 데이터 스트림을 결합함으로써 각종의 부가서비스가 가능해지도록 한다.
입력신호 수신부(260)는 리모컨(400)의 명령신호를 수신하는 수신기로 구성되며, 사용자가 리모컨(400)의 메뉴 버튼을 통해 입력한 조작명령을 제어부(270)로 전송한다.
제어부(270)는 IPTV 서비스 서버(100)로부터 스트림 수신부(220)에 전송되는 방송스트림에 대해 방송정보를 검색한다. 이때, 방송정보는 특정 채널의 스트림을 검출하기 위한 정보인 프로그램연관 데이블(PAT;Program Association Table), 프로그램맵 테이블(PMT;Program Map Table)을 포함한다.
제어부(270)가 방송스트림으로부터 특정 채널에 대한 방송정보를 검출하면, 제어부(270)는 메모리 버퍼(230)를 판독하여 방송정보 검색 중에 임시저장된 방송스트림으로부터 검출된 방송정보에 대응하는 인트라 픽처 또는 키 프레임을 검색한다. 제어부(270)는 검출한 인트라 픽처 또는 키 프레임에 기초하여 해당 방송스트림에 대한 영상을 구성한다.
디스플레이 장치(300)는 셋톱박스(200)를 통해 다운로드 한 방송채널과 콘텐츠를 디스플레이하고, 방송 프로그램의 스트림에 부가적으로 삽입된 콘텐츠 데이터의 기능을 구현할 수 있는 디지털 텔레비전 또는 모니터 장치로 구성될 수 있다.
리모컨(400)은 입력신호 수신부(260)를 통해 제어부(270)에 사용자의 조작명령을 전송하며, 셋톱박스(200)와 디스플레이 장치(300)를 제어할 수 있는 통합 리모컨으로 구성됨이 바람직하다.
[도 3]은 본 발명에서 메모리 버퍼의 예시도이다. [도 3]을 참조하면, 본 발명을 구현하기 위한 셋톱박스(200)의 메모리 버퍼(230)는 바람직하게 환형 버퍼로 이루어진다. [도 3]을 참조하면, 메모리 버퍼(230)에 방송스트림이 임시저장 시점(A)으로부터 연속적으로 저장되어 스트림(D)를 이룬다.
IPTV 서비스 서버(100)로부터 셋톱박스(200)에 방송스트림이 수신되면서 메모리 버퍼(230)에 스트림(D)로 저장되는 동시에 제어부(270)는 수신되는 방송스트림에 대해 방송정보를 검색한다.
제어부(270)가 방송스트림에 대한 방송정보 검색을 완료(B)하면, 특정 채널을 선택하게 되는데 이 특정 채널의 화면을 재생하기 위해 메모리 버퍼(230)에 최초 저장된 임시저장 시점(A)까지 검색 포인터가 이동하여 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 스트림(D)로부터 인트라 픽처 또는 키 프레임을 검색한다. 이어서 검색된 인트라 픽처 또는 키 프레임에 기초하여 방송스트림에 대한 영상을 구성하고 이렇게 구성된 영상을 디스플레이 장치(300)에 재생시킨다.
제어부(270)가 방송정보를 검색하는 중에 방송스트림을 버리지 않고 메모리 버퍼(230)에 임시저장한 후 임시저장된 스트림(D)로부터 인트라 픽처 또는 키 프레임을 검색함으로써 방송스트림에 대한 영상을 구성하는 대기시간을 현저히 단축시킬 수가 있다.
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에서 처리하는 디지털 방송스트림을 개념적으로 도시한 예시도이다. [도 4]를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에서 셋톱박스(200)에서 수신되는 디지털 방송스트림은 I 픽처, B 픽처, P픽처가 조합된 화상집합(GOP) 단위로 전송된다.
이때, I 픽처는 하나의 프레임 내에서 자체적으로 압축되어 이후 독립적으로 복원이 가능한 프레임이며, 움직임 보상을 이용하지 않고 해당 프레임만을 DCT해서 부호화한다. 그러므로 영상을 재생하기 위해서는 화상집합에서 I 픽처를 먼저 부호화해야 한다.
B 픽처는 쌍방향 예측 부호화 영상으로서 과거로부터 예측하는 순방향 프레임간 예측 부호화 방식과 미래로부터 예측하는 역방향 프레임간 예측 부호화 방식 모두를 수행한다. 즉 시간축 상에서 앞, 뒤로 있는 2개의 픽처로부터 움직임 보상을 수행한다.
P 픽처는 I 픽처 또는 다른 P 픽처를 기준으로 삼아 움직임을 보상한 후, 나머지 차이 분을 DCT 변환하여 부호화한다. 결국 B 픽처와 P 픽처의 부호화를 위해서는 I 픽처의 부호화가 선행되어야 함을 알 수 있다.
한편, [도 4]에 제시된 방송스트림 포맷은 일 예로서 제시된 것에 불과하며 실제 구현에서는 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, B 픽처가 없이 I 픽처와 P 픽처로만 구성될 수도 있고, 배치순서도 전혀 상이할 수도 있으며, GOP 개념도 없을 수도 있고, B 픽처가 [도 4]보다 훨씬 더 많이 포함되도록 방송스트림이 구현될 수도 있다. 본 발명에서 중요한 것은 방송스트림이 I 픽처와 이에 종속하는 다수의 다른 픽처가 혼합되어 구성되었다는 점이다.
[도 5]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 인트라 픽처를 검색하는 과정을 도시한 예시도이다. [도 5]를 참조하면, IPTV 서비스 서버(100)로부터 셋톱박스(200)에 전송되는 방송스트림은 I 픽처, B 픽처, P 픽처가 조합된 화상집합(GOP) 단위로 이루어진다.
하나의 화상집합(GOP 1) 후단부인 P 픽처부터 3번째 화상집합(GOP 3) 전단부 2번째 B 픽처까지 메모리 버퍼(230)에 임시저장이 이루어지는 시점(B)에서 방송정보 검색이 완료되면 이어서 방송스트림 내의 I 픽처를 우선 검출해야 영상을 구성할 수 있는데, 이때 메모리 버퍼(230)에 저장된 스트림(D)에 대해 임시저장 시점(A)으로 포인터가 이동하여 I 픽처를 검출하게 되므로 기존보다 빠르게 I 픽처를 검출할 수 있고, 이로 인해 영상을 구현하기 위한 화면재생 대기시간을 단축시킬 수가 있다.
그러나, 기존에는 방송정보 검색중에 전송되는 방송스트림을 버렸기 때문에 방송정보 검색 완료 시점(B) 이후부터의 방송스트림에서 방송정보를 검색하였으므로 [도 5]와 같은 상황에서는 4번째 화상집합(GOP 4) 첫번째 I 픽처를 검색하게 되어 I 픽처의 검출이 늦어지는 문제가 있었다. 특히 국가에 따라 화상집합(GOP)의 픽처 조합이 길어 I 픽처 간의 거리가 상대적으로 긴 경우가 있는데, 이러한 경우 방송정보 검색 중에 전송되는 방송스트림을 버려서 매우 느린 화면재생 대기시간을 갖는 문제도 있었다.
한편, [도 5]에서 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 스트림(D) 내에서 I 픽처를 검색하는 시간(t1)은 방송정보 검색완료 시점 이후에 수신되는 방송스트림에서 I 픽처를 검색하는 시간(t2)보다 훨씬 짧다. 여기서, 시간 t1은 메모리 버퍼(230)에 다운로드된 상태의 I 픽처를 검출할 때 소요되는 시간으로 매우 짧지만, 시간 t2는 인터넷망으로부터 실시간 전송되는 방송스트림으로부터 I 픽처를 검색해야 하므로 t1보다 시간이 훨씬 지연된다. 특히 네트워크 지연까지 발생하는 경우 t2의 시간은 더욱 길어지게 된다.
[도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 인트라 픽처를 검색하는 과정을 도시한 또 다른 예시도이다. [도 6]을 참조하면, 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 스트림(D) 내에서 I 픽처를 검색하는 시간(t3)은 방송정보 검색완료 시점 이후에 수신되는 방송스트림에서 I 픽처를 검색하는 종래방식에서의 시간(t4)보다 훨씬 짧다.
여기서, 시간 t3은 [도 6]에서 볼 때 시간 t4보다 더 많은 검색 시간이 들어가는 것처럼 보이지만, [도 6]의 시간 t3나 [도 5]의 시간 t1은 거의 동일한 짧은 시간이 소요된다. 즉, 이미 수신하여 메모리 버퍼(230)에 저장해둔 스트림 데이터를 한꺼번에 처리하기 때문이다.
이에 반해 종래방식에 따른 시간 t4는 3번째 화상집합(GOP 3)에서 B 픽처와 P 픽처 다음에 위치한 4번째 화상집합(GOP 4)의 I 픽처를 검색하는 것인데, 이 때에는 인터넷망을 통해 실시간 전송되는 방송스트림으로부터 검색하는 것이므로 해당 데이터 패킷이 수신될 때까지는 무조건 대기해야 하는 것이어서 [도 5]의 시간 t1이나 [도 6]의 시간 t3보다 훨씬 많은 시간이 소요된다. 특히, 네트워크 지연이 개입되는 경우에는 대기시간이 더욱 길어진다.
[도 7]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림을 재사용하는 과정을 나타낸 순서도이다. [도 7]을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
S110 : 사용자의 리모컨(400) 조작으로 디지털 수신장치인 셋톱박스(200)가 동작하여 IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림의 전송을 요청한다. 이어서 셋톱박스(200)의 스트림 수신부(220)가 인터넷망을 통해 IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림을 수신한다.
S120, S130 : 이어서 메모리 버퍼(230)는 스트림 수신부(220)를 통해 실시간 수신하는 방송스트림을 임시저장한다. IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림의 수신 중에 제어부(270)가 방송스트림으로부터 방송정보(예: PAT/PMT)를 검출할 때까지 IPTV 서비스 서버(100)로부터 수신되는 방송스트림을 연속적으로 임시저장한 후 디먹싱부(240)에 전송한다.
S140, S150 : 제어부(270)가 IPTV 서비스 서버(100)로부터 전송되는 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하고, 방송정보의 검색이 완료되면 제어부(270)는 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 방송스트림을 판독한다.
S160, S170 : 제어부(270)는 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 방송스트림으로부터 검색된 방송정보에 대응하는 I 픽처를 검색하여 검출한다.
S180, S190 : 제어부(270)는 미리 수신하여 메모리 버퍼(230)에 임시 저장해둔 방송스트림으로부터 검색된 I 픽처에 기초하여 해당 방송스트림에 대한 영상을 구성한다. 이렇게 구성된 영상을 디스플레이 장치(300)에 출력하여 화면을 재생시킨다.
[도 8]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 구현할 때의 방송스트림을 도시한 예시도이다. [도 8]을 참조하면, IPTV 서비스 서버(100)로부터 셋톱박스(200)에서 수신되는 방송스트림은 키 프레임(Key Frame), 중간 프레임이 조합된 화상집합(GOP) 단위로 전송된다.
이때, 키 프레임은 3D 애니메이션의 동영상에서 사용하는 기술로서 캐릭터의 동작이나 움직임의 키이가 되는 중용한 프레임을 의미한다. 예를 들면, 캐릭터가 웃는 동작을 연출할 때 무표정은 첫 키 프레임이고 활짝 웃는 동작은 마지막 키 프레임이 된다.
중간 프레임은 첫 키 프레임과 마지막 키 프레임 사이에 변화하는 표정을 나타낸다. 결국 캐릭터의 한 동작에 대한 영상을 구현하기 위해서는 키 프레임의 부호화가 선행되어야 함을 알 수 있다.
한편, [도 8]에 제시된 방송스트림 포맷은 일 예로서 제시된 것에 불과하며 실제 구현에서는 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 키 프레임과 중간 프레임의 배치순서가 [도 8]과는 전혀 상이할 수 있고, GOP 개념이 없을 수도 있고, 중간 프레임이 [도 8]보다 훨씬 더 많이 포함될 수도 있다. 본 발명에서 중요한 것은 방송스트림이 키 프레임과 이에 관련된 다수의 중간 프레임이 혼합되어 구성되었다는 점이다.
[도 9]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 인트라 픽처를 검색하는 과정을 도시한 예시도이다. [도 9]를 참조하면, IPTV 서비스 서버(100)로부터 셋톱박스(200)에 전송되는 방송스트림은 키 프레임과 중간 프레임이 조합된 화상집합(GOP) 단위로 이루어진다.
하나의 화상집합(GOP 1) 후단부인 중간 프레임(Mn)부터 3번째 화상집합(GOP 3) 전단부 2번째 중간 프레임(M2)까지 메모리 버퍼(230)에 임시저장이 이루어지는 시점(B)에서 방송정보 검색이 완료되면 이어서 방송스트림 내의 키 프레임을 우선 검출해야 영상을 구성할 수 있는데, 이때 메모리 버퍼(230)에 저장된 스트림(D)에 대해 임시저장 시점(A)으로 포인터가 이동하여 키 프레임을 검출하게 되어 보다 빠르게 키 프레임을 검출할 수 있고, 이로 인해 영상을 구현하기 위한 화면재생 대기시간을 현저히 단축시킬 수가 있다.
그러나, 기존에는 방송정보 검색중에 전송되는 방송스트림을 버렸기 때문에 방송정보 검색 완료 시점(B) 이후부터의 방송스트림에서 방송정보를 검색하였으므로 [도 9]와 같은 상황에서는 4번째 화상집합(GOP 4) 첫번째 키 프레임을 검색하게 되어 키 프레임의 검출이 늦어지는 문제가 있었다. 특히 국가에 따라 화상집합(GOP)의 픽처 조합이 길어 키 프레임 간의 거리가 상대적으로 긴 경우가 있는데, 이러한 경우 방송정보 검색 중에 전송되는 방송스트림을 버려서 매우 느린 화면재생 대기시간을 갖는 문제도 있었다.
한편, [도 9]에서 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 스트림(D) 내에서 키 프레임을 검색하는 시간(t1)은 방송정보 검색완료 시점 이후에 수신되는 방송스트림에서 키 프레임을 검색하는 시간(t2)보다 훨씬 짧다. 여기서, 시간 t1은 메모리 버퍼(230)에 다운로드된 상태의 키 프레임을 검출할 때 소요되는 시간으로 매우 짧지만, 시간 t2는 인터넷망으로부터 실시간 전송되는 방송스트림으로부터 키 프레임을 검색해야 하므로 t1보다 시간이 훨씬 지연된다. 특히 네트워크 지연까지 발생하는 경우 t2의 시간은 더욱 길어지게 된다.
[도 10]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메모리 버퍼에 임시저장된 메모리 버퍼에 대해 키 프레임을 검색하는 과정을 도시한 또 다른 예시도이다. [도 10]을 참조하면, 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 스트림(D) 내에서 키 프레임을 검색하는 시간(t3)은 방송정보 검색완료 시점 이후에 수신되는 방송스트림에서 키 프레임을 검색하는 종래방식에서의 시간(t4)보다 훨씬 짧다.
여기서, 시간 t3은 [도 10]에서 볼 때 시간 t4보다 더 많은 검색 시간이 들어가는 것처럼 보이지만, [도 10]의 시간 t3나 [도 9]의 시간 t1은 거의 동일한 짧은 시간이 소요된다. 이미 수신하여 메모리 버퍼(230)에 저장해둔 스트림 데이터를 한꺼번에 처리하기 때문이다.
이에 반해 시간 t4는 3번째 화상집합(GOP 3)에서 중간 프레임(Mn) 다음에 위치한 4번째 화상집합(GOP 4)의 키 프레임을 검색하는 검색하는 것인데, 이 때에는 인터넷망을 통해 실시간 전송되는 방송스트림으로부터 검색하는 것이므로 해당 데이터 패킷이 수신될 때까지는 무조건 대기해야 하는 것이어서 [도 9]의 시간 t1이나 [도 10]의 시간 t3보다 훨씬 많은 시간이 소요된다. 특히, 네트워크 지연이 개입되는 경우에는 대기시간이 더욱 길어진다.
[도 11]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림을 재사용하는 과정을 나타낸 순서도이다. [도 11]을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
S310 : 사용자의 리모컨(400) 조작으로 디지털 수신장치인 셋톱박스(200)가 동작하여 IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림의 전송을 요청한다. 이어서 셋톱박스(200)의 스트림 수신부(220)가 인터넷망을 통해 IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림을 수신한다.
S320, S330 : 이어서 메모리 버퍼(230)는 스트림 수신부(220)를 통해 실시간 수신하는 방송스트림을 임시저장한다. IPTV 서비스 서버(100)로부터 방송스트림의 수신 중에 제어부(270)가 방송스트림으로부터 방송정보(예: PAT/PMT)를 검출할 때까지 IPTV 서비스 서버(100)로부터 수신되는 방송스트림을 연속적으로 임시저장한 후 디먹싱부(240)에 전송한다.
S340, S350 : 제어부(270)가 IPTV 서비스 서버(100)로부터 전송되는 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하고, 방송정보의 검색이 완료되면 제어부(270)는 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 방송스트림을 판독한다.
S360, S370 : 제어부(270)는 메모리 버퍼(230)에 임시저장된 방송스트림으로부터 검색된 방송정보에 대응하는 키 프레임을 검색하여 검출한다.
S380, S390 : 제어부(270)는 미리 수신하여 메모리 버퍼(230)에 임시 저장해둔 방송스트림으로부터 위 검색된 키 프레임에 기초하여 해당 방송스트림에 대한 영상을 구성한다. 이렇게 구성된 영상을 디스플레이 장치(300)에 출력하여 화면을 재생시킨다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현하는 것이 가능하다. 이때, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산된 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드, 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예가 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
100 : IPTV 서비스 서버
200 : 디지털 수신장치
210 : 네트워크 인터페이스
220 : 스트림 수신부
230 : 메모리 버퍼
240 : 디먹싱부
250 : 디코더
260 : 입력신호 수신부
270 : 제어부
300 : 디스플레이 장치
400 : 리모컨

Claims (7)

  1. (a) 사용자 조작으로 디지털 수신장치가 동작하여 인터넷을 통해 방송스트림을 수신하는 단계;
    (b) 상기 방송스트림을 수신하여 메모리 버퍼에 임시저장하는 단계;
    (c) 상기 수신한 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하는 단계;
    (d) 상기 방송정보가 검색되면, 상기 메모리 버퍼를 판독하여 상기 임시저장된 방송스트림으로부터 상기 검색된 방송정보에 대응하는 인트라 픽처를 검색하는 단계;
    (e) 상기 검색된 인트라 픽처에 기초하여 상기 방송스트림에 대한 영상을 구성하는 단계;
    를 포함하여 구성되는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (d)에서 상기 방송정보는 프로그램맵 테이블(PMT)인 것을 특징으로 하는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메모리 버퍼는 환형 버퍼인 것을 특징으로 하는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  4. (a) 사용자 조작으로 디지털 수신장치가 동작하여 인터넷을 통해 방송스트림을 수신하는 단계;
    (b) 상기 방송스트림을 수신하여 메모리 버퍼에 임시저장하는 단계;
    (c) 상기 수신한 방송스트림에 대해 방송정보를 검색하는 단계;
    (d) 상기 방송정보가 검색되면, 상기 메모리 버퍼를 판독하여 상기 임시저장된 방송스트림으로부터 상기 검색된 방송정보에 대응하는 키 프레임을 검색하는 단계;
    (e) 상기 검색된 키 프레임에 기초하여 상기 방송스트림에 대한 영상을 구성하는 단계;
    를 포함하여 구성되는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 단계 (d)에서 상기 방송정보는 프로그램맵 테이블(PMT)인 것을 특징으로 하는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 메모리 버퍼는 환형 버퍼인 것을 특징으로 하는 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 따른 IPTV 방송에서 화면재생 대기시간 단축을 위한 스트림 재사용 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
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