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Dynamic Buffer Partitioning Technique for Efficient Continuous Media Service in VOD Servers

VOD 서버에서 효율적인 연속미디어 서비스를 위한 동적 버퍼 분할 기법

  • Kwon, Chun-Ja (Dept.of Computer Information Communication Engineering, Graduate School of Kangwon National University) ;
  • Choi, Chang-Yeol (Dept.of Electrical Electronics Information Communication Engineering, Kangwon National University) ;
  • Choi, Hwang-Kyu (Dept.of Electrical Electronics Information Communication Engineering, Kangwon National University)
  • 권춘자 (강원대학교 대학원 컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 최창열 (강원대학교 전기전자정보통신공학부) ;
  • 최황규 (강원대학교 전기전자정보통신공학부)
  • Published : 2002.06.01

Abstract

In VOD server, in order to guarantee playback of continuous media, such as video, without hiccups for multiusers, the server has to manage its buffer sophisticatedly by prefeching a part of the data into the buffer As the continuous media data buffered by one user can be used again by the others, the number of disk accesses is reduced and then the latency time far the users is also reduced. In this paper, we propose a new buffer management technique for continuous media in VOD server. Our basic algorithm partitions the buffer into groups and then a group of buffer which has the lowest utilization is chosen and partitioned again for a new user. The basic algorithm is extended for supporting multiple streams and clip data and for providing VCR functions. Our proposed technique is able to increase in the number of concurrent users as increasing the utilization of the buffer and to minimize the average waiting time for multiuser accesses as the bandwidth of storage is slowly reached to the limit. In the simulation study for comparing the performance of our technique with that of the existing techniques, we show that the average waiting time is reduced mere than 50% and the number of concurrent users increases by 1 ∼5% as compared with those of the exiting techniques.

VOD 서버는 비디오와 같은 연속미디어를 여러 사용자에게 매끄럽게 서비스하기 위해 데이터의 일부를 미리 서버 버퍼로 읽어 들여 정교하게 관리한다. 이때 서버 버퍼로 읽어 들인 연속미디어 데이터를 다른 사용자가 재사용하면 저장장치로의 접근 횟수가 줄어들고 사용자의 대기 시간이 감소된다. 본 논문에서는 서버의 버퍼를 그룹으로 분할하고 각 그룹에서 활용도가 가장 낮은 버퍼 공간을 동적으로 재분할하여 새로운 사용자에게 할당하는 동적 버퍼 분할 기법을 제안하고, 이를 다중 스트림과 클립 데이터, 그리고 VCR 기능을 처리하도록 확장한다. 제안된 기법에서는 버퍼 활용도가 높아져 병행 사용자의 수가 증가되고, 저장장치의 대역폭 한계에 서서히 도달하여 사용자의 평균 대기시간이 감소된다. 시뮬레이션을 통해 동적 버퍼 분할 기법과 기존의 버퍼 분할 기법에 대한 사용자 평균 대기시간과 병행 사용자의 수를 관찰한 결과, 평균 대기 시간은 최소 50% 이상 감소되고 병행 사용자의 수는 1∼7% 증가함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. D. Jadav and A. Houdhary, 'Design issues in High Performance Media-on-Demand Servers,' IEEE Parallel and Distributed Technology Systems and Applications, Summer, 1995
  2. B. Ozden, R. Rastogi, and A. Silberschatz, 'Buffer Replacement Algorithms for Multimedia Storage Systems,' IEEE International Conference on Multimedia Computing and System '96, June, 1996 https://doi.org/10.1109/MMCS.1996.534971
  3. A. Dan and D. Sitaram, 'Buffer Management Policy for an On-Demand Video Server,' Technical Report RC19347, IBM Research Report, 1994
  4. D. Sitaram and A. Dan, 'Multimedia Servers : Applications, Environment, and Design,' Morgan Kaufmann Publishers, 2000
  5. D. Rotem and J.L. Zhao, 'Buffer Management for Video Database Systems,' Proceedings of International Conference on Data Engineering, Taipei, Taiwan, pp.439-448, March, 1995 https://doi.org/10.1109/ICDE.1995.380353
  6. 이상호, 문양세, 황규영, 조완섭, '주문형 비디오 시스템에서의 동적 버퍼 할당 기법,' 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론, 제28권 제9.10호, pp.442-460, 2001
  7. 장은정, 최황규, 'A Dynamic Buffer Partitioning Technique for Continuous Media Data in Multimedia Storage Server,' ITC-CSCC '98, 대한전자공학회, 1998
  8. S, Sheu, K.A. Hua, and W. Tavanapong, 'Dynamic Grouping : An Efficient Buffer Management Scheme for Video-On-Demand Servers,' Technical Report CS-TR-97-02, University of Central Florida, Orlando Florida, Feb., 1997
  9. A. Dan and D. Sitaram, 'A Generalized Interval Caching Policy for Mixed Interactive and Long Video Workloads,' Proceedings of Multimedia Computing and Networking, SPIE, 1996 https://doi.org/10.1117/12.235887
  10. M. H. MacDougall, Simulating Computer Systems, The MIT Press
  11. A.L.N. Reddy and J.C. Wyllie, 'I/O Issues in a Multimedia System,' IEEE Computer, Vol.27, No.3, pp.69-74, March, 1994 https://doi.org/10.1109/2.268888
  12. B. Ozden, R. Rastogi, and A. Sillberschatz, 'Research Issues in Multimedia Storage Servers,' ACM Computing Survey, December, 1995 https://doi.org/10.1145/234782.234804
  13. M. Chen, D.D. Kandlur, and P.S. Yu, 'Support for Fully Interactive Playout in Disk-Array-Based Video Server,' Proceedings of the Second ACM International Conference on Multimedia '94, San Francisco, CA, pp.391-398, October, 1994 https://doi.org/10.1145/192593.192708
  14. 장은정, 최황규, '동적 버퍼 분할에 의한 연속미디어 데이터 버퍼 관리 방법,' 98 하계 종합학술대회논문집, 한국통신학회, 1998
  15. 권택근, 이석호, '연속미디어를 위한 FFU 버퍼 재배치 알고리즘,' 한국정보과학회논문지, 제22권 제10호, 1995
  16. D.J. Makaroff and R.T. Ng., 'Schemes for Implementing Buffer Sharing in Continuous-Media Systems,' Information Systems, pp.445-465, 1995 https://doi.org/10.1016/0306-4379(95)00024-X