멀티미디어 시나리오 데이타베이스 시스템은 데이터 간의 연관 관계, 다중경로 및 데이터 공유 등의 정보를 그래프 구조로 표현하여 멀디미디어 데이터의 재생순서를 나타내는 시나리오로 기술하고, 정의된 시나리오를 참조하여 멀티미디어 데이터를 사용자에게 실시간으로 전송하는 읽기 전용 주문형 멀티미디어(Multimedia-on-demand) 시스템이다. 멀티미디어 시나이로 데이타베이스 시스템은 서비스되는 멀티미디어 객체의 메타데이타(metadata)를 저장하고 있는 시나리오 데이타베이스를 참조함으로써 데이터 전송을 위한 사전-스케줄링(pre-scheduling)을 수행하여 전송 지연으로 인한 반응시간을 줄이며, 시나리오를 다양한 기법으로 재순서하여 전송함으로써 데이터 전송효율을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 객체의 시간적, 공간적, 의미적 연관 관계를 기술하는 시나리오의 구성에 필요한 사항을 논하고 이의 저장,관리를 위한 시나리오 데이타베이스를 설계하며, 시나리오 재순선화를 이용한 스케줄링 방안에 대하여 논한다.
인터넷의 발달과 멀티미디어 서비스에 대한 요구 확대는 분산 환경에서의 멀티미디어 서비스를 증대시키고 있다. 분산 환경에서의 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해서는 각 시스템 사이에서 멀티미디어 데이터의 전송을 지원해 주는 멀티미디어 스트림에 대한 프로토콜이 필요하다. 이러한 멀티미디어 스트림 프로토콜은 첫째, 재생을 위해 요구되는 데이터를 적절히 공급하고, 둘째, 처리할 수 있는 속도 이상으로 데이터가 전송되는 것을 막아 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위해서는, 시간을 적절히 고려하며 동작하여야 한다. 이처럼 복잡한 행위는 갖는 멀티미디어 스트림 프로토콜은 오류의 가능성이 기존의 프로그램보다 크기 때문에, 오류를 개발 초기에 인식, 수정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 정형적 명세 및 분석 도구인 SPIN을 멀티미디어 스트림 프로토콜의 개발에 적용, 프로토콜에 대한 명세 기술과 이에 대한 분석 및 검증을 지원하였다. 이러한 정형적 명세 및 분석 기법은 멀티미디어 스트림 프로토콜 개발 초기에 오류 인식을 가능케하여 요구되는 개발 노력을 감소시킬 수 있을 것이다.
요즈음 하드웨어의 급격한 발전과 함께 멀티미디어에 대해 많은 관심이 집중 되고 있다. 컴퓨터 네트워크를 통한 정보 전달 서비스에서도 멀티미디어를 보다 효율적이고 편리하게 이용하기 위한 관심이 폭발적으로 증대되고 있다. 본 논문에서는 RFC822를 수정 확정하여 기존의 전자우편 망인 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)를 통하 여 멀티미디어 데이타를 전송할 수 있도록 한 MIME (Multipurpose Intedent Mail Extensions)을 기반으로 멀티미디어 전자우편 시스템을 설계 구현하였다. 복수개의 멀티미디어 메세지를 하나의 전자우편안에 포함시켜 전송할 수 있으며, 오디오, 이미지, 그래픽스와 같은 멀티미디어 데이타를 전자우편을 통한 자료교환에서 기존의 텍스트와 같이 손쉽게 처리할 수 있도록 하여, 기존의 전자우편망을 이용한 멀티미디어 전송, 처리를 사용자가 손쉽게 할 수 있는 전자우편 시스템을 설계, 구현 하였다. 이에 보다 나은 멀티미디어 전자우편 시스템의 개발에 근간이 될 수 있도록 한다.
멀티미디어 홈 네트워크 환경을 위해서는 A/V(Audio/Video)데이터의 실시간 전송에 유리한 IEEE1394 네트워크와 이동성을 편리하게 지원하고, 홈 외부로의 전송에 적합한 이더넷의 상호 연동 서비스가 필요하다. 따라서 본 논문은 가정내의 IEEE1394 기반 A/V 장치에서 홈 내부 및 외부의 이더넷 기반 모바일 장치로 멀티미디어 데이터를 전송하고, 인터넷의 멀티미디어 데이터를 IEEE1394 기반 A/V 장치로 전송하는 홈 게이트웨이의 구조를 제안한다. 멀티미디어 데이터의 실시간 전송을 위해 DV to MPEG4 트랜스코더를 DV, MPEG4 코덱을 통해 구현하였고, IEEE1394 네트워크와 이더넷 사이의 멀티미디어 데이터 전송 및 제어를 위해 스트리밍 서버와 MPEG4 코덱을 내장한 클라이언트, 그리고 IEC61883 규격을 이용한 IEEE1394 장치 제어 모듈을 제작하였다.
제안하고자 하는 오류 제어는 멀티미디어 응용 개발 프레임워크에서 오류 발생시 오류를 하나의 미디어로 취급한다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용 개발 프레임워크에서 다채널 방식을 사용한다. 다채널 방식이란 미디어 데이터 별로 별도의 채널을 할당하여 채널별로 단일 미디어 정보를 순서대로 전송함으로써 동일 미디어 데이터는 순서가 변할 우려가 없다. 오류도 오류 발생시 순서대로 전송한다. 그러나 이러한 다 채널 방식의 미디어 동기화는 미디어 간 동기화 문제를 유발시킨다. 미디어 간 동기화를 위해서 미디어 채널과 제어/오류제어 채널을 사용한다. 제어 채널은 동기화 정보 외에 오류 동기화 정보, 트래픽 정보, 세션의 유지 정보, 발언권 변경 정보 등과 같은 정보를 전송하는 채널이다.
멀티미디어 동기화는 분산 멀티미디어 환경에서 주어진 시간내에 멀티미디어 데이터를 네트워크를 통해 동기식으로 전송하여 연속적인 멀티미디어 프리젠테이션을 보장하는데 필요한 기법이다. 본 논문은 멀티미디어 응용의 서비스 품질 및 특성을 이용하여 지연에 민감한 멀티미디어 데이터를 서비스 품질의 저하없이 동기식으로 전송 및 출력할 수 있도록 하는 미디어 간 및 미디어 내 동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 네트워크 지연 변동으로 인하여 미디어 데이터의 전송 시간을 예측할 수 없고 지역 및 원격 시스템 사이에 동기화를 위한 전역 클럭을 이용할 수 없는 환경에서 스큐와 지터로 인한 비동기 현상을 방지하기 위해 논리 시간 시스템, 동적 버퍼 관리 기법, 동기화 구간의 조정 기법을 적용하였다. 특히, 최대 전송 지연허용 시간, 최대 패킷 손실률 등과 같은 프리젠테이션 품질을 이용하여 네트워크 지연 변동을 흡수할 수 있고 동기화에 필요한 버퍼 요구량을 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.
IMT-2000에서 지원하는 멀티미디어 서비스는 실시간 데이터(Real-time data)와 비실시간 데이터(Non-relatime data)로 구분할 수 있는데 전송의 실시간성 VBR(Variable Bit Rate)이나 버스트성의 멀티미디어 데이터의 경우 자원의 이용률이 낮아 비효율적이다. 비실시간 데이터는 전송 지연에는 큰 영향을 받지 않으며 다만 오류 없이 전송될 것을 요구된다. 그러므로 채널의 이용률을 높일 수 있는 채널 공유방식에 적합하나 경쟁 시 충돌이 발생할 수 있으므로 이 문제를 해결할 것이 요구된다. 본 연구에서는 실시간 데이터를 위해 고정 액세스 방식으로 고유의 채널을 예약하여 사용하고, 전송 패킷이 없으면 우선 순위(Priority) 방식으로 비실시간 데이터를 전송하는 다중 액세스 방법을 제시한다.
현재 ATM망, giga-bit 이더넷, fast 이더넷 그리고 프레임-릴레이와 같은 고속 전송 망 구축 기술이 발전함에 따라 다양한 소비자 욕구를 촉진시키고 있다. 특히, 다양한 멀티미디어 서비스의 환경에서는 다중화되는 개개의 기본 스트림들에 대한 특성이 더욱 가변적임에 따라, 이를 효과적으로 다중화하여 망에 적응 및 연동시키는 기술은 필수적이다. 본 논문에서는 이와 같은 응용 환경을 고려하여 가변 비트율로 부호화 및 다중화하여 전송되는 과정에 있어서 지나친 전송 대역폭의 낭비를 초래하지 않고 다중화 전송 기법을 제안한다. 가변 비트율로 부호화된 기본 스트림의 각 액세스 단위에 대해 부과되는 지연 크기에 의한 제한 조건 관계식을 정의하고, 이것을 바탕으로 라이브 멀티미디어 서비스를 제공하는 효과적인 두 가지 방안을 제안한다. 제안한 방법은 각각 시간적 측면만을 고려한 방법과 시간/공간적 측면을 동시에 고려한 방법으로 나누어 제안한다. 부호화된 Star-wars 데이터 트레이스를 이용한 모의 실험에서 제안된 방식은 크게 다중화 전송 스트림의 첨두율, 변화율 계수 그리고 유효 대역폭 측면에서 성능을 크게 개선시킴을 확인한다. 그리고, 저 지연을 갖는 멀티미디어 서비스에 대해 상대적으로 우수한 성능이 나타남을 확인한다.
본 논문은 다가올 사회에서 구현될 사이버 리얼리티(Cyber Reality)와 전송시스템인 Multimedia Networks 중에서 저궤도 위성망과의 연계된 전송 시스템 설계에 관한 연구이다. 먼저 관련연구로서 사이버 리얼리티의 의미와, 이것을 실행하기 위해 필요한 기초적 지식으로써 가상현실, 멀티미디어 콘텐츠 제작을 위한 기술과 전송을 위한 이미지 압축 표준 동향, 그리고 멀티미디어 네트웍에서 저궤도 위성망과 관련된 부분에 관한 연구를 한다. 다음으로 사용자에게 사이버 리얼리티를 실행하기 위해서는 검증되고 구축된 멀티미디어 콘텐츠를 실시간 쌍방향 전송하여야 하는데, 이를 구현하기 위해 저궤도 위성망을 이용할 때 연계하여 사용 할 수 있는 초고속 인터넷을 통한 방법, 유무선 ATM망과 연계된 방법, 그리고 PSTN망과 연계된 방법, 그리고 이들을 실제적으로 응용 할 수 있는 이동 단말기와 가정 및 사무실에서 구현 할 수 있는 방법들에 대한 연구 모델들을 제시하고, 그러한 시스템을 설계해 봄으로써 다가올 사회에서 구현될 사이버 리얼리티의 연구에 밑거름이 되고자 한다.
복잡한 메시지 패싱 경로를 가지고 있는 PVM의 성능을 개선하기 위하여 공유 메모리를 이용해 패싱 경로를 간소화하고, 사용자 수준의 통신을 이용해 리모트 호스트와의 통신 성능을 향상하고자 EPVM이 설계되었다.[1] 기존 EPVM은 좋은 성능을 보이지만 공유 메모리 크기보다 작은 메시지만 전송된다. 이는 멀티 미디어 데이터 같이 용량이 큰 데이터를 전송하는데 적절하지 않다. 본 논문에서는 EPVM의 전송 기능을 멀티미디어 데이터 같은 대용량의 적절하게 개선하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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