본 논문은 실시간 멀티미디어 스트리밍 프레임워크과 멀티미디어 데이타베이스의 연동 모듈인 데이타베이스 커넥터를 소개한다. 스트리밍 시스템과 멀티미디어 데이타베이스를 연동하는 경우 스트리밍 중에도 재생중인 미디어에 관련된 정보들을 데이타베이스로부터 검색 및 재결합이 가능하여 다양한 멀티 미디어 데이타베이스 서비스를 제공받을 수 있다. 그러나, 현재 스트리밍 시스템과 데이타베이스와의 연동은 파일 시스템으로 구현되거나, 파일형태의 스트리밍 데이타와 컨텐츠를 다루는 메타 데이타가 분리되어 관리되는 관계형 데이타베이스에 국한되어 있어 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기에 부적합하다. 이런 제약점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 스트리밍 프레임워크와 멀티미디어 데이타베이스가 동일한 호스트에 존재한다는 가정 하에 작동되는 IPC 기반의 데이타 베이스 커넥터를 제안한다. 제안된 데이터베이스 커넥터는 데이타베이스 기능을 사용할 수 있도록 읽기, 쓰기, 찾기, 재생 트랜잭션과, 트랜잭션 처리를 위한 인터페이스를 정의하였고, IPC 인터페이스 모듈을 플러그인 형태로 구현하여 본 논문에서 적용한 BeeHive와의 연동뿐 아니라 다른 다양한 멀티미디어 데이타베이스와 연동 시 바로 적용시킬 수 있는 확장성을 가지고 있다. 성능 분석 결과 제안된 IPC 기반 연동기법은 기존의 파일 방식의 연동기법과 비교하여 성능의 저하가 크지 않았다.
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.
실시간 멀티미디어 전송을 위한 P2P환경에서 미디어스트리밍에 관련연구가 진행 중이다. 그러나 P2P망에서 구현한 노드의 이질성, 불안정성 및 미디어스트리밍 데이터의 실시간성 등 특징을 존재하는 것은 미디어 데이터의 품질에 대해 영향이 크다. 따라서 어떤 구조한 P2P 네트워크는 미디어스트리밍 시스템에 대해 더 좋은 것이 중요한 문제를 되었다. 본 논문에서는 P2P 미디어스트리밍 모델인 PCSA(Peers Capability Self-Adaptive)를 제안하였다. 이 모델에서는 노드의 성능에 의한 반 구조화(Half-Structure)의 P2P 오버레이 프로토콜을 구성하여 능동적인 콘텐츠를 확산한 기법을 포함한다. 노드는 자신 성능에 의하여 정보를 수집할 수 있는 기법에 의하여 검색 메시지의 수량은 감소될 수 있으나 고효율의 콘텐츠 검색을 실현하였다. 미디어스트리밍의 서비스 품질을 대한 멀티 소스에 의한 데이터 스케줄(Scheduling) 기법은 미디어 데이터 품질을 향상시킬 수 있다.
분산 환경에서 멀티미디어 라이브 스트리밍을 지원하는 멀티미디어 서비스를 구현하기 위해서는 다양한 플랫폼에 분산되어 있는 객체들을 제어하고, 멀티캐스트를 지원하지 않는 네트워크 환경에서 다수의 수신자에게 멀티미디어를 전송하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 분산 객체 기술인 RMI와 멀티미디어 전송/처리에 사용하는 JMF를 확장하여 분산 환경에서 1:N 의 멀티미디어 라이브 스트리밍을 지원하는 DLS (Distributed Live Streaming) 패키지를 제안한다. 효율적인 분산 처리를 위해 전송과 제어를 분리하여 설계한 자바 기반의 DLS 패키지는 1:N의 전송을 지원하고 플랫폼 독립적인 멀티미디어 서비스의 개발에 적용이 가능하다.
본 논문에서는 무선 네트워크 환경에서 미디어 스트리밍의 품질을 향상시키기 위해 패킷 손실과 수신측의 버퍼 상태를 고려하여 적응적으로 전송률을 조절하는 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 멀티미디어 프레임을 구성하는 패킷의 일부가 손실되어도 멀티미디어의 품질에 미치는 영향이 적은 특성을 이용하여 TCP(Transmission Control Protocol)의 단일 패킷 손실이 아닌 다중 패킷 손실을 기반으로 전송률을 조절하고, 수신측의 버퍼 상태에 따라 TCP의 감소율을 조절한다. 이를 통해 안정된 멀티미디어 스트리밍을 제공하여 사용자의 품질을 향상시킨다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 기존 기법에 비해 부드러운 스트리밍 서비스를 제공하는 것을 확인하였다.
낮은 대역폭을 갖는 네트워크에서 멀티미디어 스트리밍 서비스는 네트워크의 상태변화에 매우 민감하다. 이런 특성으로 인해 모뎀이나 무선기기 같은 저속의 통신망에서 멀티미디어 스트리밍 서비스는 일정 수준의 품질을 지속적으로 제공하기가 더욱 어려워지게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 서버와 클라이언트는 네트워크의 상황에 따라 동적으로 대처해야만 하는데 이를 위하여 MPEG-4의 미디어 오브젝트의 특성을 이용한다. 본 논문은 각각의 미디어 오브젝트에게 할당되어 있는 대역폭을 사용자의 요구나 네트워크의 상황에 맞게 재설정 하여 선별적으로 스트리밍하는 방법을 제시한다.
최근 Full-HD보다 4배에서 16배 이상 선명한 초고화질 멀티미디어 영상을 볼 수 있는 UHD TV가 인기를 끌고 있다. 또한 휴대용 단말의 카메라를 이용하여 UHD 영상을 촬영하고 저장하고 있다. 그러나 이러한 초고화질 멀티미디어 영상을 스트리밍하고 재생하기에는 저사양 PC 단말이나 모바일 단말은 자원부족으로 서비스를 제대로 받을 수 없다. 본 논문에서는 클라우드 기반의 초고화질 멀티미디어 스트리밍 서비스 장치를 이용하여 저사양의 단말에서도 고품질 멀티미디어 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 클라우드 가상 데스크탑 서비스 기술을 이용하여 해결한다. 또한, 본 논문에서는 클라이언트 단말과의 네트워크 환경을 고려하여 다양한 비트율을 가진 영상으로 서비스를 제공함으로써 사용자에게 높은 QoE(Quality of Experience)를 제공하는 것을 보여준다.
실감적인 가상 현실을 위해서는 고화질의 360 도 영상 스트리밍이 필요하다. 그러나 이는 높은 대역폭과 연산량을 요구하기 때문에 일반적인 가상 현실 기기로는 감당하기 힘들다. 이를 보완하기 위한 360 도 영상 부호화 및 전송 기술이 활발히 연구되고 있으며, 대표적으로 사용자 시점 기반 타일 스트리밍 기법 등이 있다. 본 논문은 기존의 CTU 기반 스트리밍과 타일 기반 스트리밍과 함께 복호기 적응적인 단일 계층 타일 바인딩을 활용한 타일기반 스트리밍의 부호화 및 복호화 성능을 비교한다. 수행된 실험결과, 단일 계층 타일 바인딩을 활용한 타일 스트리밍 방법이 기존의 타일 스트리밍 기법에 비해 유사한 비트율 성능에 대비하여 복호화 시간에서 큰 이득을 볼 수 있음을 확인하였다.
최근의 홈 네트워크 산업에서는 다양한 형태의 멀티미디어 스트리밍 서비스에 대한 관심이 높아지고 고객들의 요구도 증대되고 있다. 이에 본 연구진은 가정 내 멀티미디어 스트리밍 서비스에 특화된 룸브릿지 (Room Bridge) 레지덴셜 게이트웨이 하드웨어 플랫폼과 이를 기반으로 한 이더넷의 MPEG4 스트림과 IEEE1394의 DV 스트림 간의 실시간 트랜스코딩 스트리밍 서비스, 다중 스트리밍 서비스를 운용하기 위한 연결 및 자원관리 통합 미들웨어를 고안하였다. 본 논문에서는 이 솔루션의 하드웨어 및 소프트웨어의 구현 상황을 소개하고자 한다.
스트리밍 전송을 위한 P2P 구조는 크게 메쉬구조와 트리 구조로 구분된다. 실시간 스트리밍에 유리한 트리 구조의 단점을 보완하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 대표적으로 두개 이상의 트리 구조를 유지하는 다중 트리구조와 사용자들 중에서 안정적인 사용자를 트리의 중심에 위치시키는 백본 트리 구조가 있다. 다중 트리 구조는 단일트리의 단점을 극복하기 위해 트리와 메쉬 구조를 혼용한 구조로 안정적인 반면, 사용자들의 출입이 잦아지면 구조를 유지하기가 어려워지는 단점이 있다. 백본 트리 구조는 안정적인 사용자들로 트리의 중심 빼대를 구축한 후 나머지 사용자를 뼈대의 가지에 위치시키는 방법이다. 본 논문에서는 새롭게 설계한 분산형 스트리밍 전송기술을 위한 프로토콜의 구조에 대해서 설명하고, 제안된 프로토콜을 시뮬레이션을 통해 P2P 기반의 스트리밍 서비스의 가능성을 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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