전송될 데이터의 준비를 위한 디바이스 및 방법과 대응하는 데이터 서버 document_id A220623042289

IP 타입의 네트워크는 라우터라고 불리는 데이터 패킷 라우팅을 수행하는 상호 연결된 노드의 그리드(grid)에 기반을 두고 있다. 이러한 네트워크는 무한하지 않은 라우터의 자원과 아마도 부하에 있어서의 큰 변동에 영향을 받기 쉬운 통신량(traffic)으로부터 야기되는 지연(delay), 지터(jitter)와 패킷 손실에 일반적으로 노출되어 있다. 특히, 라우터는 FIFO선입, 선출 (First In, First Out) 메모리의 크기와 특히 주소 결정(resolution), 에러 정정 및/또는 재전송, 체크섬(checksum)과 네트워크 관리 프로토콜의 관리(라우팅 테이블의 갱신, 서비스 품질, 멀티캐스트 그룹 등)와 같은 다양한 처리 지속 기간에 의해 제한된 용량을 가지고 있다. 이 라우터의 자원은 장애(fault)에 의해 또한 영향을 받는데, 이 과실의 존재는 이 네트워크의 노드의 수가 크고 이 네트워크가 오랜 기간동안 사용될 때 더욱더 가능성을 지닌다. 이 상황의 다른 하나의 불리한 결과는 이 네트워크를 사용하는 응용이 제한적이고 크게 변하는 것으로 판명되는 대역폭을 이용한다는 것이다. 데이터 손실은 "ARQ""자동적 재송 요구(Automatic Repeat Request)"을 의미함라고도 불리는 에러 메시지의 자동적 반복을 수행하는 검증 매커니즘, 또는 "FEC" 코드 순방향 오류 수정(Forward Error Correction)을 의미함라고 불리는, 특히, 회귀(return) 경로를 가지지 않는 에러 정정 코드와 같은 에러 정정 코드를 추가함으로써 부분적으로 정정될 수 있다. 하지만, 이러한 기술 그 자체는, 이용 가능한 대역폭을 추가적으로 감소시키는, 지연을 야기한다. 이러한 어려움은 두 타입의 개발을 이끌어 내었는데, 한 타입은 사용자간에 자원의 공유와 관련이 있고, 다른 타입은 각각의 전송기를 시간 상 이용 가능한 대역폭에 적응하는 것과 관련이 있다. 제1 요지가 관련되어서, 패킷 손실을 가능한한 제한하면서 이 네트워크의 자원(사용자당 대역폭)을 공평하게 공유할 수 있도록, 사용자는 "공정성(fairness)" 규칙을 준수해야한다. 특히, 사용자는 "AIMD" (Additive Increase, Multiplicative Decrease: 가산적 증가, 승산적 감소)에 의해 지정된 원리를 준수하는 프로토콜을 사용해야 한다. 이 원리에 의하면, 이 네트워크 상의 콘텐츠의 전송자는, 이 네트워크의 상태에 대한 그의 추정이 그렇게 허용하는 한, 손실 비율 값의 추정, 외향/복귀(outward/return) 지속 기간 또는 "왕복 소요 시간(Round Trip Time)"을 의미하는 "RTT"과 유용한 처리량또는 "양호 산출량(goodput)" 등과 같은 매개 변수를 고려함으로써, 천천히 그리고 (일정한 단계 크기에서) 선형적으로 그의 전송 처리량을 증가시켜야 한다. 반면에, 사용자는 손실이 검출되자마자, 그의 전송 처리량("승산적 감소")을 크게 감소시켜야 한다. IP 네트워크를 위한 AIMD 원리는 TCP"전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol)" 통신 프로토콜에 통합된다. 하지만, 손실된 패킷을 인식하고 재전송하기 위한 시스템을 사용하는 것은, 오디오 비디오 스트림의 전송에 부적합한 것으로 일반적으로 간주되는데, 이 방법은 허용할 수 없는 지연을 도입하고, 멀티캐스트(multicast) 모드를 허용하지 않기 때문이다. 연속적 스트림(스트리밍)으로서의 전송을 위해, RTP "실시간 전송 프로토콜 (Real Time Transport Protocol)"을 의미함와 UDP "사용자 데이터그램 프로토콜 (User Datagram Protocol)"을 의미함 프로토콜의 조합된 활용이 이 방법보다 선호되는 이유는 바로 이 때문이다. 하지만, 이 조합된 활용은 이 전송 기술을 기초로 하여 AIMD 시스템을 구축하는 것을 수반한다. 특히, 사용된 처리량이 유사한 조건하에서 TCP 소스에 의해 사용되었을 처리량보다 크지 않을 때, "TCP-친화성(friendly)" 조정(즉, TCP에 대해 공평한)이 언급된다. 네트워크 상에서 통신의 어려움을 고려하기 위해 수행된 제2 타입의 개발에 관한한, 비디오 스트림을 이 이용 가능한 대역폭에 적응시키는 종래의 두 방법이 존재한다. 제1 방법은 효율적인 조정 모듈을 구비한 실시간 코더를 사용하는 것에 있다. 따라서, 처리량 프리셋(preset)을 준수하는 비디오 스트림을 온-더-플라이(on-the-fly) 생성하는 것이 가능하다. 하지만, 이러한 코더는 소위 "오프-라인" 인코더(실시간이 아님) 보다 일반적으로 덜 효율적이다. 특히, 이 오프-라인 인코더는 요구되는 복잡성을 채택할 수 있는 코딩 알고리즘을 가지고 배치될 수 있으며 (이 알고리즘은 시간에 의해 제약되지 않으므로), 따라서, 보다 효율적(동일 처리량에 대해 디코딩된 이미지의 보다 양호한 품질)이다. 이 코딩 알고리즘은 예를 들면, 다중 통과 모드 또는 각 블록에 대해 하나의 코딩 타입의 선택으로 구성될 수 있다. 유사한 이유에서, "오프-라인" 코더는 종종 처리량 프리셋을 가지고 보다 잘 준수한다. 비디오 스트림을 이용 가능한 대역폭에 적응시키는 제2의 종래의 방법은 다른 처리량에서 코딩된 동일 비디오 스트림의 세트를 생성하는 것에 있다. 그러면, 비디오 서버는 요구되는 처리량 프리셋의 함수로서 다른 하나의 스트림보다 어떠한 하나의 스트림을 선택적으로 전송한다. 이전에 언급되었듯이, "오프-라인" 스트림은 아마도 "실시간" 스트림보다 양호한 품질이므로, 이러한 전송 모드는 고객을 위해 보다 나은 서비스의 질을 일반적으로 제공할 수 있다. 이러한 타입의 절차의 실행을 위한 두 개의 부류를 본질적으로 구분짓는 것이 가능하다. "사이멀캐스트(simulcast)" 또는 "스트림 스위칭(stream switching)"이라고 불리는 직접 선택 전송 기술에 따라, 동일한 시퀀스의 여러 버전이 다른 처리량에서 직접적으로 인코딩된다. 전송 동안에, 연결의 이용 가능한 대역폭의 함수로서, 그리고 나서 특정한 하나의 스트림이 전송된다. 예를 들면, 세 개의 다른 처리량에 제각기 연관된 고정 비트율 (CBR 모드는 "고정 비트율 (Constant Bit Rate)" 모드를 의미로 인코딩된 세 개의 스트림이 존재한다. 만약 주어진 순간에 제2 스트림이 전송되고 패킷 손실이 발생하면, 낮은 처리량의 제1 스트림으로 자동적으로 스위칭된다. 만약, 역으로, 이용 가능한 대역폭이 충분히 크다면, 보다 높은 처리량의 제3 스트림으로 스위칭할 수 있다. 계층화(hierarchization) 또는 "규모 적정성 (scalability)"에 의해 선택적 전송의 제2 기술에 따라, 베이스층 또는 하나 이상의 추가적인 인핸스먼트(enhancement)층이 제공된다. 이 추가적인 층은 전송 품질 및/또는 시간적 및/또는 공간적 해상도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 대역폭의 이용 가능성에 따라, 따라서 하나 이상의 인핸스먼트층이 이 베이스층에 추가된다. 산업계에서, H263, MPEG2와 MPEG4 "동영상 전문가 그룹 (Moving Picture Experts Group)"을 의미함 또는 AVC "진보된 비디오 코딩 (Advanced Video Coding)"을 의미함와 같은, 근년의 다양한 비디오 코딩 표준은 점점 복잡해지고 있고, 연관된 코더의 제1 구현이 "오프-라인"이라는 것이 관찰되었다. 또한, 심지어 여러 해가 지나고 컴퓨터의 성능이 점점 증가함에도 불구하고, "오프-라인" 코더는 "실시간" 코더보다 여전히 실질적으로 우수한 것으로 남아 있다. 그러므로 사이멀캐스트와 계층화 기술은 대역폭 이용 가능성의 효과를 고려할 때 특히 이롭다. 하지만, 이 방법은 그 일반적 형태에서 처리량이 점진적으로 증가하는 AIMD 원리를 위반하는 단점을 지니고 있다. 특히, 두 개의 사이멀캐스트 스트림간의 또는 계층화층의 추가에 대응하는 불일치는 대역폭 이용 가능성 단계 동안에 처리량 증가층(augmentation tier)을 생성한다. 예견된 스트림의 수가 상대적으로 제한되었을 때 (여러 개의 처리량 또는 인핸스먼트층을 가지고 인코딩), 이 불일치는 보다 더 크다. 특히, 실제에서는, 이 시퀀스는 단지 감소된 횟수만큼 인코딩되거나, 또는 메모리 공간을 절약하고 처리를 위해서 그리고 관리와 구현상의 간편성을 위해, 단지 감소된 수의 층이 예견된다. 또한, 정체의 경우에 (패킷의 손실), 한 스트림으로부터 보다 낮은 처리량을 갖는 다른 하나의 스트림으로 스위칭은 서버 입장에서 특정한 처리 동작을 요구한다. 이 시간 동안에, 고객은 품질이 저하된 스트림을 수신한다. 소정의 다른 "오프-라인" 스트림 절차는 이 문제점을 완화시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 미세한(fine) 계층화 또는 FGS "미세 그레인 확장성 (Fine Grain Scalability)"을 의미함의 기술은 상부 인핸스먼트층을 절단하는(truncating) 것에 의해 전송되는 스트림 처리량의 실시간 조정을 허용한다. 하지만, 이 기술은 선택적 전송의 일반 기술과 비교해서 다소 감소된 코딩 효율성을 제공하는 것으로 드러났다. 서브-대역(sub-band) 코딩 기술은 또한 인핸스먼트층의 절단에 의존하고, 다소 효율적이라고 판명되었다. 하지만, 이 기술은 관례적으로 사용되는 코딩 알고리즘 "이산 코사인 변환(Discrete Cosinus Transforms)"을 의미하는 DCT 절차에 기반을 둔을 위해 요구되는 것보다 더 큰 복잡성 레벨을 수반한다. 사이멀캐스트와 계층화 기술에서의 처리량 건너뛰기의 문제점을 개선하기 위해, 당업자는 예견된 스트림의 수(즉, 사이멀캐스트 기술에서 다른 처리량의 버전의 수 또는 계층화 기술에서 층의 수)를 증가시키길 바랄 수 있다. 따라서, 두 개의 연속적인 실체 사이의 처리량에서의 불일치는 이에 따라 감소될 수 있다. 하지만, 이러한 해결책은 필요한 저장의 관점에서와 스트림 관리의 관점에서 매우 값비싼 것이 판명되었고, 그 결과 더욱 더 처리량의 점진적 증가의 AIMD 원리에 보다 근접하는 것을 가능하게 만들 것이다.