[국내논문]휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO(Time, Place, Occasion)-Shift 시스템 설계에 대한 연구 Research on the Design of TPO(Time, Place, 0Occasion)-Shift System for Mobile Multimedia Devices원문보기
광대역 네트워크의 발달과 함께 멀티미디어 산업의 발달은 IPTV와 같은 디지털 콘텐츠 시장의 확산을 가져오고 있다. 이러한 배경 속에서 멀티미디어에 대한 욕구를 만족시키기 위해 Time-Shift 시스템이 개발되었다. 이 시스템은 시간(Time)에 대한 독립적 특성만 강조되었기 때문에 장소(Place)와 상황(Occasion)에 대해서는 독립적이지 못하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO(Time, Place, Occasion)-Shift 시스템에 대한 설계를 제안한다. 휴대용 멀티미디어 디바이스에서 지원 가능한 프로파일과 일반 셋탑박스에서 지원 가능한 프로파일은 다르고, 휴대용 디바이스에서는 대용량의 멀티미디어 데이터를 무한정으로 저장할 수 없기 때문에 한정된 양의 데이터를 원하는 프로파일로 계속저장하는 것이 설계의 핵심이다. 따라서 보다 효율적인 버퍼 관리를 위해서 지정시간 단위의 바스켓을 구성하고, 바스켓의 파일이름에 시간정보를 삽입함으로써 새로운 콘텐츠 구성을 위한 DTS(Decoding Time Stamp) 정보로 파일이름을 사용할 수 있다. 따라서 트랜스코딩을 통하여 데이터 변환할 때, DTS정보를 이용하여 새로운 포맷의 콘텐츠를 휴대용 멀티미디어 디바이스에 구성할 수 있게 된다. 또한 바스켓 기반의 버퍼시스템를 이용하여 모바일 디바이스에 실시간으로 컨텐츠를 구성하고 셋탑박스내에서 메모리를 적게 사용한다. 본 논문에서 제안한 TPO-Shift시스템은 윈도우즈 비스타의 환경에서 다이렉트쇼(Directshow) 재생기를 이용한 셋탑박스, 그리고 휴대용 디바이스인 MS340 단말기로 구현하였으며, 실시간으로 TPO-Shift 시스템을 충분히 실행함을 확인할 수 있었다.
광대역 네트워크의 발달과 함께 멀티미디어 산업의 발달은 IPTV와 같은 디지털 콘텐츠 시장의 확산을 가져오고 있다. 이러한 배경 속에서 멀티미디어에 대한 욕구를 만족시키기 위해 Time-Shift 시스템이 개발되었다. 이 시스템은 시간(Time)에 대한 독립적 특성만 강조되었기 때문에 장소(Place)와 상황(Occasion)에 대해서는 독립적이지 못하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO(Time, Place, Occasion)-Shift 시스템에 대한 설계를 제안한다. 휴대용 멀티미디어 디바이스에서 지원 가능한 프로파일과 일반 셋탑박스에서 지원 가능한 프로파일은 다르고, 휴대용 디바이스에서는 대용량의 멀티미디어 데이터를 무한정으로 저장할 수 없기 때문에 한정된 양의 데이터를 원하는 프로파일로 계속저장하는 것이 설계의 핵심이다. 따라서 보다 효율적인 버퍼 관리를 위해서 지정시간 단위의 바스켓을 구성하고, 바스켓의 파일이름에 시간정보를 삽입함으로써 새로운 콘텐츠 구성을 위한 DTS(Decoding Time Stamp) 정보로 파일이름을 사용할 수 있다. 따라서 트랜스코딩을 통하여 데이터 변환할 때, DTS정보를 이용하여 새로운 포맷의 콘텐츠를 휴대용 멀티미디어 디바이스에 구성할 수 있게 된다. 또한 바스켓 기반의 버퍼시스템를 이용하여 모바일 디바이스에 실시간으로 컨텐츠를 구성하고 셋탑박스내에서 메모리를 적게 사용한다. 본 논문에서 제안한 TPO-Shift시스템은 윈도우즈 비스타의 환경에서 다이렉트쇼(Directshow) 재생기를 이용한 셋탑박스, 그리고 휴대용 디바이스인 MS340 단말기로 구현하였으며, 실시간으로 TPO-Shift 시스템을 충분히 실행함을 확인할 수 있었다.
While the broadband network and multimedia technology are being developed, the commercial market of digital contents as well as using IPTV has been widely spreading. In this background, Time-Shift system is developed for requirement of multimedia. This system is independent of Time but is not indepe...
While the broadband network and multimedia technology are being developed, the commercial market of digital contents as well as using IPTV has been widely spreading. In this background, Time-Shift system is developed for requirement of multimedia. This system is independent of Time but is not independent of Place and Occasion. For solving these problems, in this paper, we propose the TPO(Time, Place, Occasion)-Shift system for mobile multimedia devices. The profile that can be applied to the mobile multimedia devices is much different from that of the setter-box. And general mobile multimedia devices could not have such large memories that is for multimedia data. So it is important to continuously store and manage those multimedia data in limited capacity with mobile device's profile. Therefore we compose the basket in a way using defined time unit and manage these baskets for effective buffer management. In addition. since the file name of basket is made up to include a basket's time information, we can make use of this time information as DTS(Decoding Time Stamp). When some multimedia content is converted to be available for portable multimedia devices, we are able to compose new formatted contents using such DTS information. Using basket based buffer systems, we can compose the contents by real time in mobile multimedia devices and save some memory. In order to see the system's real-time operation and performance, we implemented the proposed TPO-Shift system on the basis of mobile device, MS340. And setter-box are desisted by using directshow player under Windows Vista environment. As a result, we can find the usefulness and real-time operation of the proposed systems.
While the broadband network and multimedia technology are being developed, the commercial market of digital contents as well as using IPTV has been widely spreading. In this background, Time-Shift system is developed for requirement of multimedia. This system is independent of Time but is not independent of Place and Occasion. For solving these problems, in this paper, we propose the TPO(Time, Place, Occasion)-Shift system for mobile multimedia devices. The profile that can be applied to the mobile multimedia devices is much different from that of the setter-box. And general mobile multimedia devices could not have such large memories that is for multimedia data. So it is important to continuously store and manage those multimedia data in limited capacity with mobile device's profile. Therefore we compose the basket in a way using defined time unit and manage these baskets for effective buffer management. In addition. since the file name of basket is made up to include a basket's time information, we can make use of this time information as DTS(Decoding Time Stamp). When some multimedia content is converted to be available for portable multimedia devices, we are able to compose new formatted contents using such DTS information. Using basket based buffer systems, we can compose the contents by real time in mobile multimedia devices and save some memory. In order to see the system's real-time operation and performance, we implemented the proposed TPO-Shift system on the basis of mobile device, MS340. And setter-box are desisted by using directshow player under Windows Vista environment. As a result, we can find the usefulness and real-time operation of the proposed systems.
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문제 정의
본 논문에서는 3 세대형 IPTV 서비스 환경에서 적용할 수 있는 휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO-Shift 시스템을 제안한다. 논문의 구성은 2장에서 기존의 Time-Shift 시스템에 대해 설명한다.
따라서 이 부분을 해결하는 진정한 TPO-Shift 형태의 서비스가 되기 위해서는 휴대용 멀티미디어 디바이스 환경에서도 Time-Shift 시스템이 지원 가능해야만 한다. 이에 대해본 논문에서는 TPO 상황에 독립적인 휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO-Shift 시스템을 제안한다.
그러나 지금까지의 Time-Shift 시스템은 시간에 대해서 독립적이나 위치, 상황에 대해서는 독립성을 유지할 수 없었기에 이를 해결하기 위한 진정한 TPO-Shift 형태의 서비스가 되기 위해서는 휴대용 멀티미디어 디바이스에서도 Time-Shift 기능을 지원할 수 있어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 휴대용 멀티미디어 디바이스를 위한 TPO-Shift 시스템을 설계하였다. 설계의 핵심은 휴대용 멀티미디어 디바이스는 대용량의 멀티미디어 데이터를 무한정으로 저장할 수 없기 때문에 한정된 양을 계속적3 저장하는 방법이며.
가설 설정
: 바스켓 전송 종료 및 휴대용 디바이스 내의 모바일 저장매체에서 영역내 바스켓 데이터를 하나의 데이터로 저장함. 이때 파일이름을 DTS 정보로 이용하여 저장함.
제안 방법
본 논문에서 제안한 휴대용 멀티미디어 디바이스용 TPO-Shift 시스템은 크게 두 가지의 서브시스템으로 구성되어 있다. 이는 셋탑박스에서 휴대용 디바이스로 데이터 전송을 하기 위해서 휴대용 디바이스에서 재생 가능한 형식으로 트랜스코딩을 하는 부분과 셋탑박스로부터 전달받은 버퍼 데이터를 휴대용 디바이스에서 재구성하여 디코딩하는 부분으로 구성된다.
그러나 오디오와 비디오에 대해서 바스켓을 각각 구성하기 때문에 동기화를 위한 시간 정보가 필요하다. 제안하는 버퍼 시스템은 지정 시간 단위로 바스켓을 저장하기 때문에 DTS(Decoding Time Stamp)정보를 바스켓의 이름을 통하여 알 수 있다. 즉 생성된 바스켓을 올림차순으로 정렬을 하고 그것의 순서정보를 DTS 정보로 사용할 수 있다.
이 RAW 데이터를 휴대용 멀티미디어 디바이스에서 지원 가능한 프로파일로 저장하기 위해 초기설정과 바스켓 단 위로엔 코딩을 할 수 있도록 코덱을 구성해야 한다. 각각의 멀티미디어 디바이스에서 지원하는 압축 형식이 다양하기 때문에 본 논문에서는 멀티 코덱을 지원하는 ffmpeg 오픈소스를 이용하여 다음과 같은 인터페이스(Interface)로 재구성하였다.
또한 재생하면서 모바일 멀티미디어 TPO-Shift 시스템을 위해 컨텐츠를 트랜스코딩을 해야 한다. 본 시스템에서는 테스트 단말에서 지원하는 MP4(MPEG4-AAC)형식으로 트랜스코딩을 하기위하여 ffmpeg 오픈소스를 변경한 DLL 모듈로 구성하고 재생 플레이어에서 디코딩 중에 동시 작동하도록 하였다. 이때 바스켓 단위시간을 1초로 설정하여 1초에 한 개의 바스켓을 생성하고 파일이름을 순차적으로 구성하였다.
설계의 핵심은 휴대용 멀티미디어 디바이스는 대용량의 멀티미디어 데이터를 무한정으로 저장할 수 없기 때문에 한정된 양을 계속적3 저장하는 방법이며. 본 논문에서는 지정시간 단위의 바스켓을 파일 단위로 관리하여 TPO-Shift 시스템에 사용하였다. 이때 구성된 파일이름이 절대적 시간정보를 나타내기 때문에 새로운 콘텐츠 구성을 위한 DTS 정보로 사용할 수 있는 장점이 있다.
대상 데이터
VOD LSI 가 존재한다. 현재 테스트한 환경은 베이스밴드 프로세서는 퀄컴사의 MSM5500이고 VOD LSI는 Megachips 사의 MA55132 DSP를 사용하였다.
IPTV 시스템 구성을 위하여 셋탑박스는 운영체계는 윈도우즈 비스타(Windows Vista) 를 사용하였고, 셋탑박스의 재생기는 다이렉트쇼(DirectShow)를 이용하였으며, 이때 랜더링의 성능 향상을 위해 VMR9(Video Mixer Render 9)를사용하였다. 휴대용 디바이스로는 모토로라 MS340 단말기를 사용하였고 TV는 XCanverse 42LC2DQ 기종의 LCD TV를 사용하였다.
휴대용 디바이스로는 모토로라 MS340 단말기를 사용하였고 TV는 XCanverse 42LC2DQ 기종의 LCD TV를 사용하였다.
고화질 컨텐츠 전송 시스템을 구성하기 위하여 윈도우즈미디어 서버를 이용하였으며 1080p의 WMV 형식의 스트리밍 데이터를 전송하였다. 이 데이터를 재생하기위해서 셋탑박스에서는 다이렉트쇼를 이용한 재생 플레이어를 구축하였다 〔8〕.
테스트에 사용한 컨텐츠는 KBS 뮤직뱅크 방송의 “이효리 U-Go-Girl 뮤직비디오” 콘텐츠로 크기는 1920x1080의 HD급 영상이고 이것을 단말기에서 사용하기 위해 176x144의 영상으로 변경하였다.
성능/효과
이때 구성된 파일이름이 절대적 시간정보를 나타내기 때문에 새로운 콘텐츠 구성을 위한 DTS 정보로 사용할 수 있는 장점이 있다. 논문에서 설계한 TPO-Shfit 시스템은 윈도우즈 비스타의 환경에서 다이렉트쇼 재생기를 이용한 셋탑박스, 그리고 휴대용 디바이스인 MS340 단말기로 구현하였으며, 그 결과 제안한 TPO-Shift 시스템이 실시간 동작함을 확인할 수 있었다.
후속연구
이러한 문제를 해결하기 위한 진정한 TPO-Shift 형태의 서비스가 되기 위해서는 휴대용 멀티미디어 디바이스에서도 Shift 기능이 지원 가능해야만 한다. 이를 통해서 유무선 통합 단말기 간에 콘텐츠 전송이 가능하고, 원하는 방송 콘텐츠를 어떤 단말기로도 시청할 수 있는 진정한 의미의 유비쿼터스 시청이 가능하게 될 것이다.
참고문헌 (8)
이정근, 정진도, "IPTV 양방향성 콘텐츠의 미디어 수용의사와 만족도 상관관계 연구," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제 13권, 제 3호, 15-25쪽. 2008년 1월.
정춘식, 함철희, "시간 지연 없는 타임 시프트 재생을 위한 디지털 방송 녹화 재생 장치," 특허 공개번호[10-2005-0050456], 2005년 5월.
Wauters, T., Van de Meerssche, W., De Turck, F., Dhoedt, B., Demeester, P., Van Caenegem, T., Six, E., "Management of Time-Shifted IPTV Services through Transparent Proxy Deployment," Global Telecommunications Conference. 2006. GLOBECOM apos: 06. IEEE Volume, Issue, pp. 1-5, Nov. 2006.
"Time Shift TV 분야 특허동향보고서," 한국특허정보원, 2007년 4월.
T. Wauters, K. Vlaeminck, W. Van de Meerssche, F. De Turck, B. Dhoedt, P. Demeester, S. Van den Berghe, E. Six, T. Van Caenegem, "IPTV Deployment-Trigger for Advanced Network Services," The Journal of The Communications Network, Vol. 5, Part 3, pp. 63-69, Sept. 2006.
김기백, 최종호, "DirectShow 기반 UCC 컨텐츠 제작 시스템," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제 13권, 제 2호, 127-134쪽, 2008년 3월.
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