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.
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.
오늘날 인터넷에서 멀티미디어 컨텐트는 날로 다양해지고 있으며 특히 무선망에서 미디어 스트리밍에 대한 요구는 점점 커지고 있다. 그런데 무선망은 낮은 대역폭과 높은 전송 에러율로 인하여 유선망과 같은 스트리밍 서비스를 제공하기가 힘들다. 본 논문에서는 자바로 스트리밍 시스템을 구현하고, 이를 이용하여 무선망에서의 스트리밍 특성을 살펴본다. 본 논문에서 수행된 실험은 CDMA 2000 무선 인턴넷 환경을 배경으로 하며, 패킷 전송 시간(round trip time:RTT)과 패킷 손실 양상을 관찰하고 이에 따라 무선망에서 적합한 패킷 손실 복구나 버퍼링 기법의 필요성을 제안한다.
일반적으로 모바일 단말기는 스트리밍 서비스의 클라이언트로서 그 역할을 당당하고 있으며 여기에 스트리밍 서버를 설치하는 것은 매우 도전적인 과제이다. 본 논문에서는 RTP 프로토콜을 이용하여 Jpeg 형식의 스트리밍 데이터를 송수신 할 수 있는 초경량 스트리밍 서버를 모바일 단말기에 구현함으로써 궁극적으로 모바일 단말기간의 P2P 기반 스트리밍 서비스 네트워크를 구축하는 것을 목표로 한다. 본 시스템에서는 현재 차세대 Mobile 인터넷 플랫폼 표준으로 채택된 WIPI를 기반 시스템으로 하였으며 향후 모바일 단말기가 본격적인 P2P 기반 멀티미디어 서비스 시스템으로 확장성을 고려한 개발을 진행중이다.
디지털 컨버전스의 대표주자로서 전자 통신 업계의 첨단 아이템으로 부상하고 있는 홈 네트워크 기술은 가정 내의 전자기기가 네트워크로 구성되어 장치나 시간, 장소에 구애 받지 않고 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 기술이다. 이러한 기술 중의 디지털 엔터테인먼트 분야의 멀티미디어 영상 스트리밍 기술의 발전을 위해 홈 네트워크상에서의 미디어 스트리밍 서비스 제공시 사용자의 장치 간 이동성을 인식하고 무선 환경에서의 QoS를 지원하는 유무선 스트리밍 시스템을 구현하여 스트리밍 서비스를 받고 있는 사용자의 장치간 이동이 발생 하더라도 영상의 계속적인 재생이 가능하도록 하였으며, 무선 네트워크상의 스트리밍 영상 재생 시 대역폭 측정을 통해 효율적인 미디어 영상 전송이 가능하도록 하는 유무선 스트리밍 시스템을 구현 하였다.
본 논문에서는 모바일 디바이스에 실시간 영상을 스트리밍 서비스를 하기 위한MPEG-4 기반의 RTSP(Real Time Streaming Protocol) 시스템 구현 사례를 소개한다. 낮은 비트율을 요구하는 모바일디바이스에 실시간 멀티미디어 서비스를 하기 위해서는 영상은 작은 단위로 압축하는 기술, 이것을 실시간으로 전송할 수 있는 서버, 그리고 수신된 영상을 플레이 할 수 있는 클라이언트 기술이 필요하다. 본 논문에서는 가변적인 망에 영상을 적응적으로 전송하기 위한 압축 방식인 MPEG-4 FGS(Fine-Grained Scalable)와 실시간 전송을 위해 RTSP를 이용해서 서버와 WinCE 기반의 클라이언트를 개발하였다. 이러한 모바일 스트리밍 기술은 향후 화상 전화 및 홈 보안 서비스에 활용 될 것으로 예상한다.
최근 급속도로 확장되고 있는 인터넷을 통한 동영상 서비스와 이미 상용 서비스가 시작된 디지털 방송 서비스 등으로 인하여, 가전제품에서 디지털 동영상을 처리하는 데에 관한 관심이 매우 높아지고 있다. 텍스트 기반이나 이미지 기반 데이터와 달리 멀 티미디어 데이터는 정보의 출발점으로부터 미리 정해진 시간가지 작업의 목적지에 도달하지 않으면 원래 전달하고자 했던 자료의 의미를 제대로 전달할 수 없다. 멀티미디어 스트리밍 전용 시스템은 데이터를 정해진 시간가지 목표에 전달하는 것을 궁극적인 목표로 하고 설계되어야 한다. 이러한 시간적 제약성 때문에, 멀티미디어 스트리밍 응용은 많은 디스크 대역폭을 필요로 하고, 파일 시스템에 많은 부하를 가하게 된다. 기존에 사용되는 대부분의 범용 파일 시스템은 스트리밍 부하의 특성인 순차적 읽기에 적합하게 설계되어 있지 않다 따라서, 스트리밍 환경을 위해서 사용되기 위해서는 많은 개선의 여지를 가지고 있다 본 논문에서는, 멀티미디어 스트리밍 부하의 특성을 분석하고, 이에 최적화된 파일 시스템을 설계한다. 설계된 파일 시스템을 구현하여 범용 파일 시스템과의 성능평가 실험을 수행하였다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제시하는 파일 시스템이 순차적 파일 접근의 경우 기존의 유닉스 계열에서 제공되는 파일 시스템 보다 월등한 성능을 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 더불어 효율적으로 동영상 자료를 접근할 수 있도록, MPEG-4 압축방식에 특화된 커널 수준의 파일 시스템 APIl를 제안한다.
CDN(Contents Delivery Network)과 달리 P2P 네트워크에서는 컨텐츠를 제공하는 주체가 고정되어있지 않으므로 컨텐츠 분배는 매우 중요한 서비스이다. 그리고 P2P 미디어스트리밍에서 수신피어는 미디어 데이터를 재생함과 동시에 저장하고, 스트리밍이 끝나면 다른 피어에게 미디어 파일을 제공하는 새로운 소스피어로 동작한다 따라서 P2P 네트워크를 통해 컨텐츠를 분배하기 위해서는 미디어 스트리밍과 파일의 저장을 동시에 수행할 수 있어야한다. 본 논문은 기존의 컨텐츠 공유 모델이 미디어 데이터를 모두 다운로드 한 후에 재생을 하기 때문에 응답시간이 길고 P2P 멀티소스 미디어스트리밍에서 컨텐츠 분배가 어려운 점을 해결하여, 컨텐츠를 다운로드하면서 재생이 가능한 P2P 멀티소스 미디어스트리밍 시스템을 제안, 구현한다. 제안된 시스템에서는 수신피어가 데이터 스트리밍과 동시에 소스피어의 역할을 하므로 사용자 응답시간이 단축되고, 미디어스트리밍에 참여하는 소스피어의 수가 늘어나면 비트전송률이 증가되어 동시수요자 수도 증가된다. 또한, 피어가 가진 미디어파일의 일부분을 전송하는 메커니즘을 제공하여 컨텐츠 분배가 빨라진다
본 논문은 멀티미디어 스트리밍 환경에서 RTSP 표준화 프로토콜을 기반한 스트리밍 캐쉬 서버를 설계하고 구현한다. 또한 기존의 스트리밍 시스템과 호환성을 유지하기 위해 캐쉬 서버의 On-Demand 스트리밍 서비스를 지원하는 RTSP 세션 제어 기능의 응용과 절차에 대하여 기술한다.
인터넷과 같은 네트워크의 특성은 QoS(Quality Of Service)가 보장되지 않으며, 다양한 대역폭 변화 율, 전송중의 높은 패킷 손실율, 그리고 스트리밍 시스템에서 스트리밍 서버 및 클라이언트의 부호 화/복호화에 따른 복잡도등 다양한 문제점 및 많은 스트리밍 클라이언트에게 효과적으로 데이터를 전송하기 위한 멀티캐스팅 기법이 필수적으로 요구된다. 따라서, 계속 증가하는 멀티미디어 데이터의 스트리밍 지원을 위해 이러한 네트워크 특성과 비디오 부호화 기술을 접목시켜 보다 안정적인 데이터 전송 및 화질 유지를 가능하도록 하기 위한 요구 조건 및 스트리밍을 위한 영상 부호화 기술에 대해 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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