이동 컴퓨터 환경에서의 멀티미디어 스트림을 전송하는 경우에는 무선 네트웍의 높은 오류 발생률(error rate)과 잦은 단절(disconnection)로 인하여 데이터의 도달시간이 불규칙하게 되므로 데이터가 자연스럽게 재생되지 못한다. 따라서 시간의 영향을 많이 받는 멀티미디어 데이터를 자연스럽게 재생하기 위해서는 데이터 도달 지연시간의 영향을 최소화하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 멀티미디어 스트림을 전송하기 위한 기법을 제안한다. 이를 위해 프락시를 사용한 효과적인 버퍼링 방법을 사용하여 데이터의 도달시간을 일정하게 유지시키는 방법과, 사용자가 요구하는 서비스 품질(Quality of Service: QOS)을 만족시키면서 프레임의 지연에 좀 더 유연하게 대처할 수 있는 재생 제어방법을 제안하였다.
이동 컴퓨팅 환경에서의 프록시는 트랜스코딩과 캐슁 등의 방법으로 미디어 스트림을 재가공하여 멀티미디어 스트리밍의 연속성을 보장해 준다. 프록시에 대한 기존의 접근들은 대체로 트랜스코딩과 캐슁을 별개의 주제로 다루었었다. 따라서 본 논문에서는 트랜스코딩과 캐슁을 통할하여 연동시킨 프록시 시스템 아키텍처를 구현하였다. 또한 서버와 프록시 사이의 전송 지연. 프록시에서의 미디어 스트림 재가공에 걸리는 지연, 프록시와 클라이언트 사이의 bandwidth 자원 등을 창조하여 adaptive한 트랜스코딩 및 캐슁을 할 수 있도록 해주는 transco-prefix caching에 대해 제안하였다. 그 결과 transco-prefix caching을 통하여 트랜스코딩과 캐슁의 장점들을 동시에 살필 수 있었다.
H.264/SVC는 기본 계층과 하나 이상의 향상 계층으로 구성된 확장 가능한 비디오 스트림을 제공한다. 따라서 일부 계층을 제거함으로써 네트워크 상황에 따라 효율적으로 대처할 수 있는 장점이 있다. 그러나 인터넷과 같은 동적인 환경에서 네트워크 혼잡으로 인한 임의의 패킷 손실은 SVC 스트림의 화질에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 네트워크 혼잡을 피하기 위해서는 효율적으로 스트림 계층을 선택하여 전송율을 조정하여야 한다. 본 논문에서는 제한된 대역폭을 가진 네트워크 노드에서 스트림의 비트율-왜곡(rate-distortion) 특성을 이용하여 네트워크 혼잡을 피할 수 있는 세 가지 계층 선택 알고리즘을 제시한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 FS(Far-Sighted) 알고리즘이 스트림의 특성을 효율적으로 이용함으로써 전체 스트림의 PSNR 값을 최대화할 수 있음을 보인다.
본 논문에서는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB)의 한 서비스 형태인 슬라이드 쇼(sude-show) 기능 구현에 대해 서술한다. 기존의 아날로그 라디오 방송에서는 단순히 오디오만 청취할 수 있었던 것에 반해, DMB 슬라이드 쇼는 오디오에 관련된 정지 영상들을 함께 볼 수 있도록 하는 기능이다. 예를 들어, 오디오에 상응하는 가수에 대한 이미지나 앨범 재킷, 가사 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 슬라이드 쇼를 전송할 수 있는 방식에는 두 가지가 있는데, 오디오 비트스트림 내의 PAD(Program Associated Data) 영역을 이용하거나 오디오 비트스트림과는 별도의 데이터 스트림으로 구성하여 다른 서비스용 비트스트림과 다중화하여 전송한다. 본 논문에서는 PAD를 이용한 슬라이드 쇼 기능을 위해 송신 측에서 오디오 비트스트림의 PAD에 슬라이드 쇼 데이터를 오디오와 동기가 맞게 생성하는 모듈과 수신 측에서 이러한 오디오 비트스트림을 입력받아 사용자에게 슬라이드 쇼를 보여줄 수 있는 수신용 애플리케이션 모듈을 PC 환경에서 구현하고 실험을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 멀티미디어 스트리밍 프레임워크에서 미디어 관리자의 설계와 구현을 기술한다. 미디어 관리자는 스트리밍 프레임워크 내에서 미디어 스트림이 어떠한 타입의 소스로부터 얻어지며, 어떠한 종류의 스트림인가를 판별하고, 그 미디어를 가장 적절하게 처리할 수 있는 코덱을 선택한 후, 어떠한 미디어 디바이스를 통해 재생되어야 효과적인지를 식별하고 관리하기 위해서 필요하다. 제안된 미디어 관리자는 미디어 소스와 싱크 모듈로 구성되어 있는데, 이는 멀티미디어 데이터베이스와 연동기능을 지원함으로써 높은 부가가치 서비스 제공을 가능케 하였고, RTP/RTSP 소스필터나 WinAmp 게이트웨이 기능도 지원함으로써 융통성을 제공한다. 더욱이, 향후 새로운 형태의 미디어 소스가 출현하더라도 이를 용이하게 스트리밍 프레임워크에 추가시켜 서비스할 수 있는 유연성과 확장성을 지원한다.
Jini는 썬 마이크로 시스템즈사에서 제안한 자바 기반의 분산 컴퓨팅 구조이며, 최근 활발하게 연구가 진행되고 있는 흠 네트웍을 위한 미들웨어의 하나이다. Jini는 TCP/IP기반의 네트웍 프로토콜을 사용하고 있으나, 이는 멀티미디어 스트림 기반의 흠 엔터테인먼트 네트웍에서 스트림의 전송에는 부적합하다. 흠 엔터테인먼트 네트웍을 위한 프로토콜로는 IEEE1394가 차세대 디지털 멀티미디어 기기의 인터페이스로 채택되고 있으며, 흠네트웍 미들웨어에서는 이들 디지털 멀티미디어 기기의 제어와 관리를 위한 서비스가 기본적으로 제공되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 흠 엔터테인먼트 네트웍 기기를 제어하기 위한 서비스로 IEEE1394 네트웍을 제어하는 Jini 서비스의 구조를 제안한다.
오버레이 멀티캐스트 트리 구성 알고리즘과 멀티미디어 스트림 중계 전송 모듈 설계하고 방송 소스 획득 및 멀티미디어 스트림을 렌더하기 위해 VLC(Video Lan Client) API를 이용하여 초고속 광 인터넷망에서 오버레이 멀티캐스트 기반 실시간 HDTV급 방송 서비스 시스템을 구현하였다.
본 논문은 실시간 운영체제 기반의 ITV 시스템에서 MPEG-4 멀티미디어 장면을 실시간으로 랜더링하는 방법을 제시한다. MPEG-4 멀티미디어 스트림의 랜더링을 위한 장면 구성은 ITV 시스템에서 네트워크를 통해 전송되는 멀티미디어 스트림을 파싱 및 해석하여 장면그래프를 구성하고, 장면 랜더러가 이 장면 그래프를 이용하여 화면에 실시간으로 랜더링한다. MPEG-4 장면 랜더링 화면에서 사용자의 객체 교체나 객체 속성 변환 랜더링 이벤트가 발생하면, MPEG-4 장면 그래프를 실시간으로 갱신시켜 사용자 인터페이스에 랜더링한다.
본 논문은 인터넷 및 모바일 통신에서 많이 사용되는 MPEG video을 모바일 통신망에서 전송 및 재생하고, 모바일 환경에서 발생되는 Handoff 상에서 부드러운 스트림(stream) 재생(presentation)을 위한 멀티미디어 동기화 기법을 제안한다. 본 논문에서는 멀티미디어 동기화 기법으로 핸드오프 시MPEG 데이터의 특성을 이용한 핸드오프 제어 방법을 제안하였다. 분석결과, 제안된 기법은 기존의 기법보다 미디어 스트림의 끊김없는 재생(stream of continuous play out)을 제공하는 것뿐만 아니라 패킷의 높은 재생률(play?out rate)과 낮은 손실률(loss rate)을 보였다.
멀티미디어 서버 시스템은 고용량이어야 하며 지속적으로 늘어나는 사용자수 뿐만 아니라 추가되는 새로운 저장 공간에 대한 우수한 확장성을 제공하여야 하는 것이 필수적이다. 일반적인 스트리밍 서비스의 경우, 사용자들은 시비스 초기의 지연시간에 어느 정도 관대한 편이지만 고풍질의 서비스를 요구한다. 스트림 서버는 동영상을 사용자에게 전달할 때 데이터 저장공간으로부터 실시간으로 전송하여야 한다. 그러나 현재의 범용 서버 시스템은 이러한 요구사항을 충분히 반영하지 못할 뿐만 이니라 늘어나는 사용자 부하와 시스템 요구에 대한 고려, 그리고 미디어 데이터에 대한 반영이 이루어지지 못하여 점차 증가되는 사용자의 고화질 미디어 서비스 요구 사항을 충족시키지 못하고 있다. 본 논문에서는 리녹스를 기반으로 구현한 실시간 스트림 서버 시스템의 확장성 있는 구조가 고 대역폭 고화질 On-Demand 서버로서 효율적인 대안임을 보이며, 또한 QoS 요구 보장과 효율적인 시스템 관리 정책을 제시하여 범용 서버를 멀티미디어 저장 및 스트리밍에 적합한 환경의 클러스터로 구성하는 방법을 제시한다. 이 시스템의 특징은 서비스하고자 하는 파일들을 각 병별 저장 시스템에 쪼개어 저장하는 시스템 RAID 기술을 사 용하여 사용자 요구시 동시에 데이터를 전송하여 줌으로써 단일 미디어 서버보다 훨씬 우수한 성공을 발휘한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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