Earticle

The purpose of this article is to design a multimedia streaming system with a complex structure as the one with a simple and basic work structure and realize system design that can enhance both expandability and portability based on that structure. To solve the problem that it is too complex and has low expandability, this study suggests a system design structure based on the LTS (Linear Task Set) model. Based on the simple, basic structure grounded on LTS structure, the study defines a consistent process and allows free structure alteration in the simple system structure according to the service purpose and demand. To secure independence and simplicity among components, the study defines a port channel object of a singleton structure and realizes design that can allow stream transmission and overall stream monitoring on the system for all ports with the port channel based on the mapping information of a component port. And based on this model, the paper suggests a component system model that can realize multimedia streaming service.

IPTV Content delivery systems over wired networks confront scalability problems due to their high network bandwidth requirement for real-time services. Especially, VoD service provides Trick Mode features such as pause, fast forward and similar operations. However, Trick Mode services are delivered by the method of unicast only for controlling of the stream. With a point of views, this paper propose a new real-time multimedia streaming architecture over IP Networks, which tries to achieve bandwidth efficiency and supporting for mass clients better than traditional unicast services. The proposed methods divide the Transport Stream into a series of segments. After that, this divided partial Transport Stream makes multicast streaming periodically. Meanwhile Set-top Box of a client makes a rearrangement orderly by using Presentation Time Stamp field from the served Transport Stream packets. While the current Transport Stream segment is playing, it should be guaranteed that the next segment is downloaded on time. Consequently, the original video content can be played out continuously. The detail introduction of a new real-time multimedia streaming system with analysis and simulation follows as below.

In on-demand multimedia streaming systems, streaming techniques are usually combined with proxy caching to obtain better performance. The patch streaming technique has no start-up latency inherent to it, but requires extra bandwidth to deliver the media data in patch streams. This paper proposes a proxy caching technique which aims at reducing the bandwidth cost of the patch streaming technique. The proposed approach determines media prefixes with high patching cost and caches the appropriate media prefix at the proxy/local server. Herein the scheme is evaluated using a synthetically generated media access workload and its performance is compared with that of the popularity and prefix-aware interval caching scheme (the prefix part) and with that of patch streaming with no caching. The bandwidth saving, hit ratio and concurrent number of clients are used to compare the performance, and the proposed scheme is found to perform better for different caching capacities of the proxy server.

최근 VOD(Video On Demand) 사이트의 이용시간이 급격이 늘어나면서 온라인 멀티미디어 서비스의 요구가 늘어나고 있다. 하지만, 하드웨어 자원이 빈약한 가전 기기 (CE: Consumer Electronics)에서 이러한 서비스를 제공하기에는 잦은 버퍼링으로 인한 서비스 품질 저하, 애플리케이션 업데이트의 불편함 및 안정성 문제 등 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 동적 버퍼 사이즈 결정 기법을 통하여 버퍼 언더런을 최소화 함으로써 동영상 시청 환경을 최적화 한다. 또한 Ajax 기술 기반의 Web OS 플랫폼을 적용하여 모듈 별 업데이트가 가능하고 시스템 안정성을 향상시키도록 플랫폼을 설계 및 구현하고 그 성능을 확인한다.

최근 VOD(Video On Demand) 사이트의 이용시간이 급격이 늘어나면서 온라인 멀티미디어 서비스의 요구가 늘어나고 있다. 하지만, 하드웨어 자원이 빈약한 가전 기기 (CE: Consumer Electronics)에서 이러한 서비스를 제공하기에는 잦은 버퍼링으로 인한 서비스 품질 저하, 애플리케이션 업데이트의 불편함 및 안정성 문제 등 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 동적 버퍼 사이즈 결정 기법을 통하여 버퍼 언더런을 최소화 함으로써 동영상 시청 환경을 최적화 한다. 또한 Ajax 기술 기반의 Web OS 플랫폼을 적용하여 모듈 별 업데이트가 가능하고 시스템 안정성을 향상시키도록 플랫폼을 설계 및 구현하고 그 성능을 확인한다.

무선인터넷 환경이 점점 더 빠른 속도로 발전해 나가는 환경에 있어서 모바일 디바이스의 멀티미디어 Streaming 서비스에 대한 효율적인 측면이 강조되고 있다. 하지만 기존의 네트워크 환경에서 모바일 디바이스의 제한된 측면인 CPU Performance, Memory Restriction등으로 인해 모바일 Streaming 서비스는 여러 문제점을 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 Lightweight Mobile platform에서 P2P 방식의 효율적인 멀티미디어 Streaming 방식을 제안하고 구현하여 모바일 디바이스의 단점을 극복할 수 있도록 시스템을 설계하였다.

무선인터넷 환경이 점점 더 빠른 속도로 발전해 나가는 환경에 있어서 모바일 디바이스의 멀티미디어 Streaming 서비스에 대한 효율적인 측면이 강조되고 있다. 하지만 기존의 네트워크 환경에서 모바일 디바이스의 제한된 측면인 CPU Performance, Memory Restriction등으로 인해 모바일 Streaming 서비스는 여러 문제점을 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 Lightweight Mobile platform에서 P2P 방식의 효율적인 멀티미디어 Streaming 방식을 제안하고 구현하여 모바일 디바이스의 단점을 극복할 수 있도록 시스템을 설계하였다.

본 논문에서는 기존의 멀티미디어 스트리밍 시스템의 복잡하고 확장성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위하여 새로운 컴포넌트를 생성하고 조합하여 작업을 동기화 할 수 있는 기법을 제안하였다. 이 기법은 복잡한 멀티미디어 처리 모듈을 단순한 선형적인 구조로 구성하여 버퍼링 모듈, 동기화 모듈, QoS 제어모듈, 비 호환 모듈간의 호환성을 보장하는 어댑터 모듈 등 효과적으로 확장 할 수 있게 설계함으로써 멀티미디어 스트리밍 시스템의 확장성과 이식성이 높아질 수 있도록 하고자 한다.

고용량 멀티미디어 데이터의 사용 증가와 인터넷 사용 인구의 폭발적인 증가로 현재의 네트워크 인프라로는 사용자의 요구를 충분히 수용하지 못하고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제시된 웹캐싱 기술도 캐시 서버에 부하가 집중될 때에 지속적인 서비스를 해 주는 것이 불가능한 경우가 발생한다. 본 논문에서는 여러 대의 캐시 서버를 다양한 형태의 가상 캐시 서버로 구축하여 캐시 서버 한 대에 집중되는 부하를 분산하는 방안에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 가상 캐시 서버 시스템을 다양한 구성 방식과 알고리즘에 따라 구축하고 성능을 평가하였다. 이런 과정을 거쳐서 멀티미디어 데이터의 스트리밍 서비스에 가장 적합한 구성 및 알고리즘을 제시하였다.

본 논문에서는 인터넷을 통한 멀티미디어 스트리밍 서비스 환경에서 다양한 표준으로 압축된 컨텐츠의 디코딩을 지원하기 위하여 general purpose DSP (Digital Signal Processor) 기반의 멀티미디어 서비스 플랫폼을 구현하였다. 다양한 표준 방식으로 압축된 멀티미디어 컨텐츠를 재생하기 위하여 Host 프로세서와 DSP 구조의 하드웨어를 설계하고, 멀티미디어 코덱을 DSP에 다운로드하는 소프트웨어적인 기법을 적용하였다. 설계한 플랫폼의 동작을 검증하기 위하여 리눅스 기반에서 DSP를 제어하는 네트워크 클라이언트 소프트웨어를 구현하고, Tl의 TMS 320C6416을 대상으로 구현한 MPEG-2 비디오와 AC-3 오디오 코덱을 적용하여 스트리밍 환경에서 멀티미디어 데이터가 원활하게 재생되는 것을 보였다.

VOD 시스템은 실시간으로 사용자의 요구를 받아들여 동영상 서비스를 제공하는 시스템으로서 크게 서비스를 제공하는 서버와 사용자의 요구를 처리하는 클라이언트로 구성된다. VOD 서버와 클라이언트 설계 시 다양한 요소들을 고려하여야 하는데 그 중에서도 서버와 클라이언트를 연결해주는 네트워크가 큰 비중을 차지한다. 본 연구에서는 그 동안 제안된 다양한 멀티캐스트 기반의 VOD시스템들 중에서 네트워크부하가 적은 Batching방식을 이용하는 VOD시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 실시간 스트리밍 서비스를 위해 개발된 RTP와 RTSP률 도입하여 멀티캐스트 서비스의 안정성을 높이고자 하였다. 일반적인 재생을 위한 데이터와 빠른 재생을 위한 데이터 모두 멀티캐스팅 함으로써 클라이언트의 버퍼 요구량을 줄이고자 하였다.

VOD 시스템은 실시간으로 사용자의 요구를 받아들여 동영상 서비스를 제공하는 시스템으로서 크게 서비스를 제공하는 서버와 사용자의 요구를 처리하는 클라이언트로 구성된다. VOD 서버와 클라이언트 설계 시 다양한 요소들을 고려하여야 하는데 그 중에서도 서버와 클라이언트를 연결해주는 네트워크가 큰 비중을 차지한다. 본 연구에서는 그 동안 제안된 다양한 멀티캐스트 기반의 VOD시스템들 중에서 네트워크부하가 적은 Batching방식을 이용하는 VOD시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 실시간 스트리밍 서비스를 위해 개발된 RTP와 RTSP률 도입하여 멀티캐스트 서비스의 안정성을 높이고자 하였다. 일반적인 재생을 위한 데이터와 빠른 재생을 위한 데이터 모두 멀티캐스팅 함으로써 클라이언트의 버퍼 요구량을 줄이고자 하였다.

본 논문에서는 복잡한 구조의 멀티미디어 스트리밍 시스템을 단순하고 기본적인 작업 구조를 설계하고, 이 구조를 바탕으로 확장성과 이식성을 높일 수 있는 시스템 설계에 목적을 두고 있다. 따라서 복잡하고 확장성이 떨어지는 문제점을 해결하기 친하여 시스템의 처리 구조를 선형 작업 집합(LTS : Linear Task Set)모델로 제안하였다. 단순한 기본 구조를 바탕으로 일관성 있는 처리과정을 정의하고 단순한 시스템 구조에서 서비스의 목적과 요구사항에 따라 자유로운 구조 변경을 허용할 수 있도록 하였다. 또한 이 모델을 바탕으로 멀티미디어 스트리밍 서비스가 가능하도록 컴포넌트 시스템 모델을 제시하였다.

멀티미디어 스트림 전송에 있어서 대량접속자를 수용하기 위해서는 서버에 많은 리소스와 대역폭이 집중되어야만 하는데, 소수의 클라이언트 접속만을 수용할 수 있고 적은 리소스와 대역폭을 갖는 서버의 경우, 이미 접속한 클라이언트가 서버 기능을 해서 중계할 수 있다면, 추가적인 접속은 중계가 가능한 다른 클라이언트로 접속하게 할 수 있다. 이렇게 피라미드 형태로 접속이 분산하기 위해서 P2P 접속을 이용한다면, 적은 리소스와 대역폭을 가지고도 대량접속자를 수용할 수 있는 대안이 될 수 있다. 실제로 이러한 구조로 어떤 어플리케이션이 가능한지, 또 얼만큼의 성능개선효과가 있는지 고찰해보고자 한다.

In this paper, we propose an efficient rate control scheme based on the received power level to overcome a quality degradation of video under time varying channel condition caused by the movement of mobile devices. First, we statistically obtain the relation between the PLR and the received power level. With this information and the sequences of received power level, we calculate the transition probability for the Markov Channel Model. Then, with using Markov chain rule, we obtain the probability where the channel condition remains in a good state and finally find the efficient target bit rate by multiplying it by the offered bandwidth when the network access has begun. We use TMN8 to adjust the bit rate to our proposed outcome. Experimental results show that the proposed method can efficiently enhance the video quality and provide better PSNR performance than with only using TMN8 rate control method.

정보통신 기술의 급격한 발전으로 등장한 첨단 시스템의 활용과 지능형 홈에 대한 관심이 확산되고 있다. 홈 네트워킹 기술과 다양한 멀티미디어 응용의 발달로 생활의 편리화를 추구하기 위한 많은 노력들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 유비퀴터스 컴퓨팅 환경에서 다양한 어플리케이션 서비스를 개발하기 위한 필수적인 요소인 멀티미디어를 기반으로 하며, 사용자의 신원확인을 위해 인증 및 접근 제어를 통한 사용자의 행동 패턴을 분석하여 그 정보를 이용한 자동화 처리 시스템에 적용하는 단일화 된 어플리케이션 모델을 제안한다. 또한 일정시간을 두어 캡쳐되어진 영상 이미지에 대한 일정 허용 범위에 대해 픽셀 단위로 비교를 하여 이상 유무를 확인하며, 12byte의 salt 함수를 해쉬화 알고리즘에 이용한 자체 인증 기법을 취함으로써 사용자 인증에 안전을 꾀했다.

본 논문은 기존에 제시되었던 협동적 캐슁 프록시 서버의 구조에 프록시 서버에 독립적인 prefix 배치와 프록시 서버간의 suffix 공유라는 동작을 추가하여, 무선 상에서의 효율적인 멀티미디어 콘텐츠 스트리밍이 가능하도록 하였다. 제안한 구조에 적합한 동작방법과 알고리즘 및 이에 따른 prefix의 특성을 제시하며, 콘텐츠 초기 지연 시간의 감소와 서버저장 능력 향상에 대한 성능 개선 효과를 기술한다.

최근 무선 네트워크 서비스의 수요가 증가함에 따라 낮은 비용, 간편한 설치 그리고 높은 대역폭 특성을 가지는 무선랜 (WLAN)을 기반으로 한 사내 네트워크 구성이 학교 및 기업을 중심으로 증가하고 있다. 이로 인해 사내 네트워크를 통한 랩탑 (Laptop), 넷북 (Notebook), 스마트 폰 (Smart Phone), 그리고 UMPC (Ultra Mobile Personal Computer)등 휴대용 단말을 이용한 스트리밍 서비스의 수요가 증가하고 있다. 하지만 무선랜 환경은 사용자 이동에 의해 핸드오버가 발생할 경우, 이동할 대상 네트워크의 혼잡 상태를 고려하지 않는다. 따라서 이동할 네트워크에 빠르게 적응하지 못함으로써 패킷 손실에 의한 서비스의 불연속성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 핸드오버 이전에 이동 대상 네트워크의 혼잡 상태를 인지하여 전송률을 조절함으로써, 스트리밍 서비스의 불연속성 문제를 해결하는 적응적인 스트리밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안하는 시스템은 핸드오버 이전에 이동 대상 네트워크의 가용대역폭을 측정하여 혼잡 상태를 인지하고, 측정한 가용대역폭 값을 기반으로 전송하는 프레임의 수를 우선순위에 따라 차등적으로 조절하여 전송률을 조절하였다.

현재까지 인터넷상에서 텍스트와 이미지를 이용하여 정보를 표현하고 전달하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 웹 관련 기술의 비약적인 발달과 네트워크 속도의 증가 및 인터넷의 급속한 보급으로 단순한 텍스트와 이미지 중심의 HTML 문서를 이용한 정보의 전달이 아닌 멀티미디어 데이터를 이용한 정보의 표현과 전달이 점차 증대되고 있다. 최근에는 개인용 컴퓨터의 성능 증가와 초고속 통신 서비스의 보급에 의해 멀티미디어 데이터의 전송이 가능하게 됨으로써 기존의 공중파나 CATV 방송국의 형태 지니고 인터넷상에서 실시간 방송/VOD(Video On Demand) 서비스를 제공하는 인터넷 방송국이 급속하게 생겨나고 있다. 인터넷 방송은 동영상과 오디오의 실시간 전달을 가능하게 하는 멀티미디어 스트리밍 기술과 실시간 전송 프로토콜인 RTP/RTCP를 기반으로 발전하고 있다. 본 논문은 멀티미디어 스트리밍과 실시간 전송 프로토콜을 지원하고, 자바를 기반으로 한 실시간 방송/VOD 서비스를 제공하는 멀티미디어 스트리밍 시스템을 설계하고 구현한다.