최근 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 급속하게 발전하는 네트워크 기술이 실생활에 보급되고 네트워크를 통한 멀티미디어 데이터의 교환이나 전송과 같은 서비스들이 활성화 되면서 멀티미디어 데이터가 점점 대용량화 다양화되고 있다. 기존의 멀티미디어 서비스는 정해진 서버로부터 미리 데이터를 받아서 보는 다운로드 서비스가 대부분이었고 스트리밍 서비스라 할지라도 사용자의 기호나 원하는 요구사항에는 미치지 못 하였다. 지금까지 스트리밍 데이터를 전송 하는 프로토콜로 주로 UDP(User Datagram Protocol)를 사용하였다. 하지만 UDP는 혼잡제어를 하지 않으며 현재 인터넷의 주요 트래픽인 TCP(Transmission Control Protocol) 트래픽은 혼잡제어를 한다. 그래서 UDP에 의한 스트리밍 서비스는 TCP 트래픽의 전송률을 저하시키며 더 나아가 네트워크의 전체의 성능을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 본 논문에서는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제정한 실시간 스트리밍 데이터 서비스를 위한 표준인 RTP(Real-Time Transport Protocol)/RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)를 적용하여 RTCP의 정보를 가지고 현재 네트워크 상태를 판단하고 스트리밍 서비스를 할 때 데이터의 전송률은 TCP 친화적인 전송률로 조절하는 스트리밍 서비스를 구현하였다.
무선 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스의 급격한 증가와 이를 바탕으로 한 복합적인 멀티미디어 서비스가 기본적인 스트리밍 기숙을 넘어서 다양한 네트워크 환경에 적응적인 서비스가 가능한 지능적인 단말기 등으로 변화하고 있고 이러한 서비스를 위한 시스템의 구성 및 효율적인 모델, 그리고 차세대 복합적인 네트워크 망과의 연동을 위한 다양한 장비와 기술들이 연구되고 발전하고 있다. 본 연구에서는 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 시스템의 QoS (Quality of Service)를 보장하기 위해 단말에 대한 신호 대 잡음비 (Signal to Noise Ratio SNR) 기반의 패킷 스케줄링과 이에 따른 계층화 비디오 기법을 적용하여 시스템을 구성하였다. 이를 위해 프록시가 네트워크 및 단말의 환경에 적응적인 멀티미디어 스트리밍 서비스를 제공할 수 있는 프레임워크 모델을 제시하고, 빈번한 손실과 지연이 발생하는 무선 환경에 보다 적응적으로 극복할 수 있는 스트리밍 기법을 제안하여 적용함으로써 기존의 시스템에 비해 효율적인 멀티미디어 스트리밍이 가능하도록 설계하고 실험하였다.
인터넷의 대중화로 고속 고용량의 멀티미디어 서비스가 가능해졌으며 이러한 서비스를 제공하기 위해 여러 형태의 스트리밍 시스템이 운영되고 있다. 하지만 이들은 단순히 멀티미디어 데이터의 전달에만 목적이 있어 네트워크 변화나 다양한 사용자 환경에 최적의 서비스를 제공하지 못한다. 본 연구에서 제안하는 다중 스트리밍 시스템은 단일 스트리밍 패킷이 아닌 여러 개의 다중 스트리밍 패킷을 동시에 생성하여 송신함으로써 네트워크 환경변화에 능동적으로 적응하고 사용자 환경에 최적으로 멀티미디어 데이터를 서비스 할 수 있도록 한다. 이를 통해 관리자는 네트워크와 사용자에게 적합한 대역폭 및 스트리밍 방법을 찾을 수 있고, 사용자는 보다 안정된 멀티미디어 서비스를 받을 수 있다.
최근 초고속 인터넷이 급속히 보급되고 시스템 및 네트워크 성능의 향상으로 미디어 컨텐츠에 대한 전달을 효율적으로 제공하는 방안이 연구되고 있다. 네트워크의 성능이 향상되었다고 하더라도 미디어 컨텐츠를 스트리밍 하는 것은 인터넷 트래픽의 큰 부분을 차지한다. 그래서 이러한 컨텐츠를 효율적으로 분산시키고 서비스하기 위해서 논문에서는 P2P(Peer-to-Peer) 오버레이 네트워크를 이용한다. 스트리밍 서비스에서 반드시 보장해야 하는 것은 서비스가 끊김없이 이루어져야 한다는 것이다. 이 논문에서는 하나의 노드가 컨텐츠 전체를 스트리밍 서비스를 하는 것이 아니라 다중 디스크립션 코딩을 활용하여 여러 노드가 스트리밍 서비스를 제공함으로써 특정 노드에 문제가 발생하더라도 스트리밍 서비스가 계속해서 이루어지는 방법을 제안하였다.
최근 인터넷 트래픽 폭증 문제가 대두되면서 네트워크 자원의 효율적인 활용을 통한 데이터 전달이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이런 관점에서, 대표적인 핵심 미래인터넷 구조인 콘텐트 중심 네트워크에서의 핵심 응용인 적응적 비디오 스트리밍 기법에 대한 연구가 필요한 시점이다. 본 고에서는 현재 인터넷에서 사용되고 있는 적응적 비디오 스트리밍 기법이 콘텐트 중심 네트워크 환경에서 동작할 경우 발생하는 다양한 문제점들을 실험을 통해 살펴보고, 향후 연구 주제를 논의한다.
인터넷을 통한 비디오 스트리밍 응용에서 TCP 친화적인 전송률 조절기법은 네트워크의 안정성을 향상시키고 프로토콜간의 형평성을 향상시킨다는 장점을 가진다. 하지만, 네트워크의 안정성 및 프로토콜간의 형평성 향상이 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스 품질의 향상을 의미하진 않는다. 비디오 스트리밍에서 네트워크의 안정성 향상과 동시에 사용자에게 제공되는 서비스 품질의 향상을 위해서는 네트워크 상태를 기반으로, 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 적응적으로 변화시키는 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 현재 네트워크의 상태를 기반으로 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 조절하는 새로운 품질 적응 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 현재 네트워크 상태에 적합한 TCP 친화적인 전송률을 계산하고, 이를 기반으로 전송되는 비디오 스트림의 프레임율을 조절함으로써 네트워크 상태에 적응적으로 전송률 및 서비스 품질을 조절하게 된다. 실험 결과를 통해서 제안하는 기법이 네트워크의 안정성을 향상시킴과 동시에 네트워크 상태 적응적인 품질 변화를 통해 사용자에게 끊김없이 부드러운 스트리밍 서비스를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.
최근 컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 급속한 발전과 보급으로 유선환경에서뿐만 아니라 무선환경에서도 이동단말기를 이용하여 네트워크에 접속하여 다양한 작업을 수행할 수 있게 되었다. 사용자들이 네트워크를 통해 이용하는 다양한 어플리케이션들 중에 스트리밍 미디어를 이용하는 어플리케이션의 비중이 높아지고 있으며 이는 유선환경뿐만 아니라 무선환경에서도 마찬가지이다. 스트리밍 미디어는 다른 데이타들에 비해 크기가 매우 크고 높은 네트워크 대역폭과 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 스트리밍 미디어 서비스를 낮은 대역폭과 적은 컴퓨팅 자원을 가지는 이동단말기를 통해 이용할 경우 사용자 환경에 맞게 특화된 서비스가 아니라면 안정적인 서비스를 제공받지 못할 것이다. 특히 이동단말기에서는 배터리를 통한 제한된 에너지 환경을 가지고 있으므로 스트리밍 미디어의 재생을 끝까지 보장하기 위해서는 실시간으로 변화되는 에너지에 대하여 적응적으로 스트리밍을 조절하여야 한다. 본 논문에서는 이동단말기를 위하여 스트리밍 미디어 서비스시에 이동단말기의 에너지 상태에 따라 전송되는 프레임의 수를 동적으로 조절하는 DFRC기법을 연구하였다. 제안하는 기법은 적은 컴퓨팅 자원을 사용하면서 동적으로 스트리밍을 조절하므로 사용자들에게 완전한 재생시간을 보장한다.
컴퓨터 시스템과 네트워크가 발달함에 따라 사용자의 요구가 다양해지고 있다. 다양한 사용자 요구를 충족시키기 위해 새로운 기술들이 개발되고 있으며, 스트리밍 기법을 이용하여 소프트웨어를 사용하는 소프트웨어 스트리밍 기술이 새롭게 등장하였다. 네트워크를 기반으로 하는 스트리밍 서비스에서는 네트워크의 고장이 발생하면 소프트웨어 실행에 필요한 실행 코드를 스트리밍 서버로부터 전송 받을 수 없기 때문에 더 이상 소프트웨어를 사용할 수 없다. 본 논문에서는 로컬 저장장치에 임시 저장된 실행 코드들을 각 기능별로 관리하여 네트워크 고장 이후에는 서버로부터 실행 코드를 받지 않고 기존에 전송 받은 실행 코드를 가지고 서비스를 지속적으로 제공하기 위한 클라이언트의 소프트웨어 실행 코드 관리 기법을 제안한다.
웹캐스팅(Webcasting)은 네트워크 기반의 멀티미디어 서비스중 인터넷 인프라에서 스트리밍 프로토콜(streaming protocol)을 사용하는 것으로 정의 내릴수 있다. 즉 인터넷에서 스트리밍으로 구현되는 콘텐츠와 이와 연동되는 멀티미디어를 포괄하는 서비스의 개념이다. 단순히 영상 서비스만을 국한하는 개념이 아니라 스트리밍 기술로 서비스되는 모든 멀티미디어 영역이 웹캐스팅에서의 콘텐츠 형식인 것이다. 여기에서 스트리밍(Streaming)은 말 그대로 흘러나오게 한다는 의미를 가진 멀티미디어 구현 용어이다. 즉 웹캐스팅에서 선택된 해당 동영상 콘텐츠 파일이 다운로드 방식이 아니라 사용자의 네트워크 상황에 맞게끔 방송의 형식으로 실시간 시청분량만큼을 조금씩 흘려준다는 것이다.
본 논문에서는 낮은 대역폭의 무선 네트워크상에서 MPEG 스트리밍을 위한 방법으로, DCT 계수의 제거에 기반한 QoS 필터링 방법과 매크로 블록상의 움직임 벡터와 인트라 블록의 비율을 고려한 영상분식을 통하여 분석된 내용에 가장 알맞는 필터의 선택과 필터의 적용 수준을 네트워크의 상태에 따라 결정하여 대역폭을 만족시킬 수 있는 비트레이트의 조절로서 원활한 스트리밍을 가능하게 하며 영상분석을 통하여 영상의 품질을 높여 고품질의 영상 멀티미디어 서비스와 최소한의 부하를 줄 수 있는 설계로서 서버운용시 과효율을 놀일 수 있도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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