A Buffer Management Scheme to Maximize the Utilization of System Resources for Variable Bit Rate Video-On-Demand Servers

가변 비트율 주문형 비디오 서버에서 자원 활용률을 높이기 위한 버퍼 관리 기법

Video-On-Demand servers use compression techniques to reduce the storage and bandwidth requirements. The compression techniques make the bit rates of compressed video data significantly variable from frame to frame. Consequently, Video-On-Demand servers with a constant bit rate retrieval can not maximize the utilization of resources. It is possible that when variable bit rate video data is stored, accurate description of the bit rate changes could be computed a priori. In this paper, I propose a buffer management scheme called MAX for Video-On-Demand server using variable bit rate continuous media. By caching and prefetching the data, MAX buffer management scheme reduces the variation of the compressed data and increases the number of clients simultaneously served and maximizes the utilization of system resources. Results of trace-driven simulations show the effectiveness of the scheme.

주문형 비디오 시스템에서 가변 비트율로 압축된 데이터들은 압축 대상이 되는 데이터의 내용 변화와 압축 기법의 특성으로 인해 단위 시간 당 처리해야 할 데이터 크기가 일정하지 않다. 그러나, 대부분의 주문형 비디오 서버들은 가변 비트율로 압축된 데이터를 실시간에 처리하기 위해 가변 데이터 크기의 최대값으로 시스템 자원을 예약하기 때문에 자원의 활용률이 떨어진다. 본 논문에서는 가변 비트율로 압축된 데이터를 예약할 때 선반입을 사용하여 서버의 사용자 수용 가능성을 극대화할 수 있음을 증명하고 이를 구현한 버퍼 관리 기법을 제안한다. 제안된 버퍼 관리 기법은 현실적으로 가능한 최대의 블록들을 사용 순서에 따라 버퍼에 반입한다 또한, 소비 시점이 먼 블록부터 반출하고 소비 시점이 가까운 블록부터 반입함으로써 비디오 서버의 자원 활용률을 최대화할 수 있다. 본 논문에서 제안한 버퍼 관리 기법의 효율성은 모의 실험을 통해 확인하였다.