멀티미디어 원격강의 컨텐츠를 학습자에게 전달하는 효율은 저작방식에 의해 달라질 수 있다. 영상녹화장치를 사용하여 동영상으로 녹화된 강의는 미디어 서버를 이용하여 스트리밍 방식으로 전송하며, 원격강의 저작도구를 사용하여 저작된 강의는 컨텐츠 파일을 학습자가 다운로드 하여 재생하게 된다 최근에는 플래시 등의 기술을 이용하여 수작업으로 저작한 컨텐츠의 서비스 방식도 늘어나고 있다. 본 논문에서는 미디어 동기화 기법으로 저작된 원격강의 컨텐츠를 재생 시간별고 블록화 하여 인터넷의 여러 서버에 분산배치하고, 이를 학습자 시스템에서 스트리밍 형태로 수집하고 재생하는 시스템을 제안하고 구현한다. 제안한 시스템은 다운로드를 기반으로 한 스트리밍 시스템으로, 일반적인 동영상 스트리밍 방식과는 달리 컨텐츠 자체의 QoS를 보장할 수 있으며, 컨텐츠의 자료를 최신의 것으로 보완하는데 필요한 노력을 줄일 수 있다. 또한, 라 컨텐츠 블록별로 별도로 저작과 관리가 이루어지는 특성으로 인하여 전자게시판과 같은 동적 웹페이지를 컨텐츠 내에 포함시키는 복합 컨텐츠를 쉽게 구성할 수 있다.
본 논문에서는 P2P 환경에서 사용자간에 멀티미디어 콘텐츠를 공유하는 목적의 시스템 구현에 초점을 맞추어 P2P 네트워크에서 피어들 간에 멀티미디어 콘텐츠를 공유하고 구간정보를 이용하여 효율적으로 스트리밍 하는 방법에 대하여 논한다. 피어들은 멀티미디어 콘텐츠의 관심 있는 부분만을 쉽고 편리하게 추출하려는 경향이 있기 때문에 멀티미디어 콘텐츠에서 구간정보를 색인한 파일을 만들어 검색서버에 등록한 후 피어들의 요청이 있을 때 이 구간정보를 이용하여 필요한 부분만을 스트리밍 서비스 할 수 있도록 한다. 많은 피어들의 서버 접속으로 인한 서버의 부하를 줄이기 위해 P2P 환경에서의 스트리밍 기술을 이용하여 피어의 PC가 필요에 따라 서버 기능을 할 수 있도록 기능을 구현하고, 검색서버에서 제공되는 구간정보에 따라 해당하는 피어가 구간별로 멀티미디어 콘텐츠를 스트리밍 한다.
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.
VOD 시스템이 상업적으로 성공하기 위해서는 많은 사용자에게 우수한 질의 다양한 컨텐츠를 스트리밍 서비스하는 것이 중요하다. 최근 대규모의 사용자와 사용자들의 다양한 요구를 만족시키기 위하여 클러스터 서버 환경에서의 VOD 시스템이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이질적인 클라이언트 플랫폼 사용자들의 모든 요청을 지원하기 위한 통합 VOD 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 고화질의 WMV 미디어와 표준 수준의 미디어들에 대한 스트리밍 서비스를 제공한다. 또한, 무선 네트워크 환경의 사용자들을 위한 네트워크 적응적 스트리밍 미디어 서비스를 제공하기위한 방안을 제시한다.
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.
본 논문에서는 자바를 사용한 고화질 MPEG-1 데이터를 전송하는 멀티캐스트 스트리밍 시스템의 구현을 기술한다. 서버는 다 채널의 MPEG-1 스트림 전송을 지원하며 각 채널의 QoS를 보장하기 위한 스케쥴링 정책을 사용한다. 서버 구현에는 실시간을 지원하는 Jave Peal Time 패키지를 사용하였고, 클라이언트는 Sun사의 Java Media Framework 패키지를 사용하였다.
최근 다양한 멀티미디어를 기반으로 한 다종류 TV 콘텐츠를 서비스에 있어, 저장 없이 전송하는 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 방송/인터넷/VOD/카메라 기반의 동영상/애니메이션 등 멀티미디어 콘텐츠를 저장 없이 스트리밍 전송하여 다중의 일반재생기기 및 스마트폰을 이용하여 재생할 수 있는 스트리밍 기기 및 스마트기기용 앱 개발 방안을 제안한다. 이를위해 메인 CPU 비교분석, 방송용 튜너 및 스트리밍 소스와의 인터페이스 비교분석 그리고 메모리를 기준으로 기존 상용제품들을 분석한다. 이를 기반으로 재생 및 동시 스트리밍 성능을 30fps@FHD H.264 디코딩 및 동시 스트리밍할 수 있으며, 3종 이상의 멀티미디어 소스를 지원할 수 있는 하드웨어를 설계 구현하였다. 또한 트랜스코딩 능력은 30fps@FHD를 만족할 수 있는 소프트웨어 모듈을 개발하였다. 제안한 시스템은 멀티미디어 콘텐츠 과금 서비스에 효과적으로 활용될 수 있다.
현재까지 인터넷상에서 텍스트와 이미지를 이용하여 정보를 표현하고 전달하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 웹 관련 기술의 비약적인 발달과 네트워크 속도의 증가 및 인터넷의 급속한 보급으로 단순한 텍스트와 이미지 중심의 HTML 문서를 이용한 정보의 전달이 아닌 멀티미디어 데이터를 이용한 정보의 표현과 전달이 점차 증대되고 있다. 최근에는 개인용 컴퓨터의 성능 증가와 초고속 통신 서비스의 보급에 의해 멀티미디어 데이터의 전송이 가능하게 됨으로써 기존의 공중파나 CATV 방송국의 형태 지니고 인터넷상에서 실시간 방송/VOD(Video On Demand) 서비스를 제공하는 인터넷 방송국이 급속하게 생겨나고 있다. 인터넷 방송은 동영상과 오디오의 실시간 전달을 가능하게 하는 멀티미디어 스트리밍 기술과 실시간 전송 프로토콜인 RTP/RTCP를 기반으로 발전하고 있다. 본 논문은 멀티미디어 스트리밍과 실시간 전송 프로토콜을 지원하고, 자바를 기반으로 한 실시간 방송/VOD 서비스를 제공하는 멀티미디어 스트리밍 시스템을 설계하고 구현한다.
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.
소프트웨어 스트리밍은 프로그램 설치 및 실행을 위하여 서버로부터 프로그램 전송이 진행중인 동안에도 컴퓨터 상에서 미설치 소프트웨어의 실행이 즉각적으로 이루어지도록 하는 기능이다. 본 논문에서는 네트워크를 통하여 컴포넌트들의 자동 설치 기능들을 제공하며 프로그램 및 데이터 파일을 스트리밍하고 실행해주는 Software On-Demand(SOD)스트리밍 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 효용성을 입증하기 위하여 리녹스 상에서 즉각적인 소프트웨어 실행 환경과 함께 사용자가 소프트웨어 다운로드와 인스톨 작업에서 완전하게 벗어날 수 있도록 하는 SOD 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 SOD 시스템은 복잡하고 실패하기 쉬운 설치 작업으로부터 사용자의 수고를 경감시키며 사용자가 UI 윈도우 또는 웹 브라우저를 통하여 look-and-click 의 대화식 조작에 의해 여러 제품들을 쉽게 사용할 수 있도록 해주기 때문에 소프트웨어 개발자는 SOD 시스템에 기반한 가상 실행환경을 통하여 소프트웨어 제품을 광고하고, 전파할 새롭고 강력한 수단을 지원받게 된다. 또한 본 논문에서는 리녹스 상에서 두 가지 SOD 스트리밍 실험 환경을 구축한 후 성능평가 실험 결과에 대한 분석을 통해 향후에 SOD 시스템에 적용할수 있는 두 가지의 성능 개선 방법 AIA(Application Initation Accelerator), SPP(Statistical Predictor Prefetching)를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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