인터넷의 보급과 다양한 멀티미디어 컨텐츠로 인해서 기존의 특정 지역에서만 사용할 수 있는 교육 시스템은 인터넷 환경으로 변환되고 있고 다양한 멀티미디어 컨텐츠를 지원해야 한다. 인터넷 환경의 특성상 멀티 그룹과 멀티 세션(Session)을 지원해야 하고, 더불어 새롭게 생겨날 멀티미디어 컨텐츠를 지원하는 컴포넌트(Component)를 추가할 수 있도록 해야 한다. 이에 본 논문에서는 멀티 그룹과 멀티 세션의 효과적인 관리 방법과 이에 따른 독립적으로 구현되고 작동하여 시스템의 변경 없이 향후 확장이 가능한 컴포넌트로 구성된 서버/클라이언트 원격교육 시스템을 설계 및 구현하였다.
세션간 공유 대역폭의 공정성을 위한 연구로 LVMPD(Layered Video Multicast with Priority Dropping)가 있다. 이 기법은 어느 한 세션에서 혼잡 발생 시 공정성에 의해 혼잡이 없는 다른 세션의 최상위 레이어도 같이 드롭된다. 따라서, 혼잡이 없는 세션은 여분의 대역폭이 있음에도 불구하고 대역폭을 효율적으로 사용하지 못한다. 본 논문에서는 공정성에 의해 발생하는 여분의 대역폭을 효율적으로 사용하기 위한 분배 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 현재 수신자가 수신하는 최상위 레이어와 요구하는 상위 레이어를 고려하였다. 송신자는 수신자가 혼잡상태 일 때 패킷 제거 우선순위를 부여하고, 혼잡이 없는 세션의 수신자가 상위 레이어를 요구 시 레이어 추가/드롭 플래그에 값을 부여한다. 스위치는 패킷 제거 우선순위가 부여된 패킷을 제거하고, 혼잡이 없는 세션을 위해 레이어 추가/드롭 플래그가 부여된 패킷을 전송한다. 따라서, 혼잡이 없는 세션의 수신자들이 상위 레이어를 추가할 수 있도록 하였다. 실험결과, 제안 기법이 기존 기법보다 세션간 공유 대역폭을 효율적으로 사용함을 알 수 있었다.
한국데이터베이스진흥센터는 지난달 10일 한국과학기술총연합회관에서 인터넷 시대의 멀티미디어 데이터베이스라는 주제의 국제 컨퍼런스를 한국데이터베이스학회와 공동으로 개최했다. 국내외 전문가를 발표자로 초청한 동 행사에서는 강봉균 정보통신부 장관의 축사가 있었으며, 멀티미디어 산업 정책 및 전략, 멀티미디어 콘텐츠 기술과 응용, 멀티미디어 핵심기술, 멀티미디어 데이터베이스 구축 및 운영사례, 학술논문 발표 등의 5개 세션으로 진행됐다. 각 세션별로 어떤 내용들이 발표됐는지 살펴봤다.
본 연구에서는 웹 기반 멀티미디어 협력 작업 환경에서의 오류 관리기에 대해서 기술한다. 웹 기반 멀티미디어 협력 작업 환경은 멀티미디어 협력 작업에 웹의 동기화 기술을 확장한 웹노트, 즉 복제형 구조에 기반한 응용 공유의 동작 원리를 이용하여 동기화를 수행할 수 있는 환경을 의미한다. 오류 관리기의 기능에는 오류 검출과 복구가 있다. 웹 상에서의 세션 유지와 복원을 위하여 웹 세션과 직접 연관된 프로세서만을 주기적으로 폴링(polling)하여 오류 감지를 수행하고 복구를 위하여 복원이 가능한 경우에는 단순 재실행 방법을 사용한다.
본 논문에서는 통합 멀티미디어 스트리밍 프레임워크(ISSA)의 주요 모듈인 전송 및 세션 관리자에 대한 개발 경험을 소개한다. ISSA(Integrated Streaming Service Architectur)[1][2]는 유니캐스팅/멀티캐스팅 환경의 VOD 시스템과 실시간 방송시스템(라이브캐스팅)과 같은 통합 멀티미디어 스트리밍 서비스 응용을 개발하기 위한 스트리밍 프레임워크이며 RTP(Real-Time Protocol)/RTCP(Real-Time Control Protocol)[3][4], RTSP 등의 표준 실시간 전송 프로토콜을 사용함으로써 사용자에게 범용성을 제공한다. ISSA는 다양한 형태의 미디어를 지원하며, 이기종 운영체제와 네트워크에 독립적이며, 실시간 멀티미디어 데이터베이스와 연동하여 사용자에게 데이터베이스 서비스를 제공할 수 있다. 세션 관리자는 미디어 채널의 생성과 제어를 담당하는 기능과 멀티미디어 데이터베이스를 위한 트랜잭션 전송기능을 담당하는 기능을 제공하며 각각 RTSP와 RTTP 프로토콜을 이용하여 구현되었다.
본 논문에서는 멀티미디어 스트리밍을 위한 표준 프로토콜과 미디어 포맷을 지원하고, 실시간 객체지향형 멀티미디어 데이터베이스(BeeHive)를 지원하는 통합 멀티미디어 스트리밍 서비스 프레임워크(ISSA)를 제안한다. ISSA의 핵심 구성요소는 세션의 생성과 스트림 제어를 담당하는 세션 관리자, 스트리밍 데이터의 전송을 담당하는 전송 관리자, 미디어의 압축과 복원 및 재생을 담당하는 미디어 관리자, 그리고 데이터베이스와의 연동을 담당하는 데이터베이스 커넥터이다. ISSA는 스트림의 제어를 위하여 IETF에서 제안한 RTSP, 스트림과 세션의 표현과 초기화를 위해 SDP와 SIP, 스트림 데이터의 실시간 전송을 위하여 RTP 및 TCP, UDP를 지원한다. 또한, ISSA는 VOD, MOD, 웹캐스팅을 위한 개발과 라이브러리를 제공하며, 웹서버와 CORBA A/V 스트리밍 서비스와의 연동을 위한 게이트웨이도 제공한다. ISSA는 운영체제 환경에서 플랫폼에 독립적으로 작동하고, 객체지향 멀티미디어 데이터베이스 서비스를 지원한다. 그리고 멀티캐스팅, 웹캐스팅, 멀티미디어 통신을 위한 표준 프로토콜을 지원하며, 상용 코덱인 Microsoft 사의 Direct Show를 지원할 수 있는 RTP 소스필터를 가지고 있다. 마지막으로, 기존의 다양한 표준 미디어 포맷을 지원할 뿐만 아니라, 새로운 미디어 포맷도 쉽게 수용할 수 있도록 설계되어 있다.
본 논문은 산업 안전 서비스를 위하여 컴퓨터 지원 협동 작업의 하나의 환경을 제안한다. 산업 안전 환경의 좋은 예는 화약고이다. 본 논문에서는 산업안전 서비스를 위한 셰퍼드와 세션 초기 프로토콜 환경에서 실행되는 컴퓨터 기반의 멀티미디어 통합 환경에 대해서 제안하였다. 기존의 멀티미디어 프레임워크는 컴퓨터 기반의 멀티미디어 통합을 위한 세션 초기 프로토콜 환경에서 거의 없는 실정이다. 본 논문에서는 세션을 잘 유지할 수 있게 하기 위하여 셰퍼드와 세션 초기 프로토콜 환경에서 실행되는 컴퓨터 기반의 멀티미디어 통합 환경을 기술하였다.
네트워크 코딩은 브로드캐스트와 오버히어링 특성을 통해 네트워크의 처리율 향상을 가져오는 기법으로 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 인트라세션 네트워크 코딩 방법을 사용하여 멀티채널, 멀티라디오, 멀티세션으로 구성된 무선 멀티홉 네트워크 환경의 네트워크 유틸리티 향상을 위한 네트워크 유틸리티 최대화 문제를 모델링한다. 그리고 주어진 환경에서의 유틸리티 최대화 문제의 해를 구하기 위해 혼잡 제어 알고리즘, 분산 레이트 제어 알고리즘 그리고 휴리스틱 자원 할당 알고리즘을 제안한다. MATLAB을 사용하여 제안한 알고리즘에 대한 성능 평가를 하였으며 멀티채널, 멀티라디오, 멀티세션의 변화에 따른 네트워크 유틸리티를 구하였다. 그 결과, 제안한 세 가지 알고리즘을 통해 무선 멀티홉 네트워크에서 처리율 향상이 이루어짐을 알 수 있으며 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 네트워크 처리율 최적화 문제에 대한 솔루션을 제시하였다.
본 논문에서는 멀티 홉 무선 네트워크의 처리율을 향상시킬 수 있는 멀티라디오/멀티채널에서의 네트워크 코딩 방법을 제시한다. 무선 네트워크의 처리율은 노드간 동일 채널 간섭과 무선 링크의 전송손실에 의해 제한을 받는다. 무선 네트워크에서 멀티라디오/멀티채널 환경은 무선노드의 채널 간섭 및 채널 경쟁을 줄여 주며, 네트워크 코딩은 스케줄링의 복잡성을 줄이고 링크의 사용을 늘려 처리율 증가를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 멀티 홉 네트워크상에서 효율적인 처리율 향상을 위해 네트워크의 수학적 모델링과 선형계획법을 이용하여 인트라세션 네트워크 코딩에서의 채널 할당 및 전송 스케줄링 방법을 제안한다. 또한 AMPL과 CPLEX를 이용하여 인트라세션 네트워크 코딩 방법의 성능을 시험한다. 시험결과 멀티 홉 무선 네트워크의 인트라세션 네트워크 코딩이 일반적인 라우팅보다 처리율의 향상을 가져온다.
SIP(Session Initiation Protocol)은 VoIP(Iroice over IP)와 같은 인터넷 멀티미디어 통신 시스템의 세션 제어 프로토콜로 제안되었으며 많은 표준안에서 채택하고 있다. SIP는 다양한 형태의 오디오와 비디오 형식과 품질이 보장된 실시간 데이터 전송을 지원하기 위해 복잡한 세션 제어 단계를 갖는다. 그러나 지금까지의 프로토콜 분석기는 SIP 기반 멀티미디어 통신 시스템에서 발생되는 트래픽을 상세하게 분석해주지 못하고 있다 이에 본 논문에서는 SIP 기반의 멀티미디어 통신 시스템의 세션 설정 단계에서 데이터 교환 및 세션 변경에 따른 세부 정보를 분석하고 진단할 수 있는 도구로 새로운 프로토콜 분석기를 설계하고 구현한다. 제안된 프로토콜 분석기는 STAT(SIP based Traffic Analysis Tool)이라고 부르며 범용성과 확장성이 있도록 PC Windows에서 사용 가능한 소프트웨어로 구현되었다. STAT는 이더넷의 특징인 동보 기능을 이용하여 저수준 패킷을 수집하여 분석함으로써 SIP 기반 통신 시스템에 직접적인 영향 없이 세션 연결 상태와 실시간 트래픽 모니터링 정보를 제공한다. 따라서 본 논문에서 구현한 STAT는 SIP 기반 멀티미디어 통신 시스템의 개발 및 관리 도구로 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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