최근의 무선통신 기술의 발전은 사용자가 이동하면서 멀티미디어 서비스를 제공받는 것을 가능하게 하였다. 하지만 무선망의 특성상 높은 대역폭을 요구하는 비디오 스트림을 이동컴퓨터가 서비스 받기에는 많은 문제점이 있다. 이런 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 유무선망 사이에 중재역할을 하는 프록시 서버를 이용하여 이동 컴퓨터가 멀티미디어 서버로부터 비디오 스트림을 서비스 받을 때, 사용자가 요구하는 대역폭을 유무선 환경에 맞추어 적절하게 조절하는 기법을 제안한다.
최근에 제한된 데이터 셋보다 센서 데이터 처리, 웹 서버 로그나 전화 기록과 같은 다양한 트랜잭션 로그 분석등과 관련된 대용량 데이터 스트림을 실시간으로 처리하는 것에 많은 관심이 집중되고 있으며, 특히 데이터 스트림의 조인 처리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 조인 연산을 빠르게 처리하기 위한 효율적인 해시 구조와 조인 방법에 대해서 연구하고 다양한 환경에서 제안 방법을 검증한다.
인기있는 비디오 스트림을 서비스하는 VOD시스템에서 다수의 사용자가 하나의 스트림을 공유할 수 있는 방법 중 하나로 주기적 브로드캐스팅 기법이 있다. 이 방법은 비디오 스트림을 주기적으로 브로드캐스팅해줌으로서 다수의 사용자에 대한 서버의 로드가 일정하게 유지되는 효과로 확장성(Scalability)을 갖지만 별도의 채널을 두지 않는 한 VCR 기능을 제공할 수 없고 서비스 응답 시간이 길게 된다. 본 논문에서는 기존의 방법에 On Demand 기능을 만족시키기 위해 프락시 기반 프리픽스 기술을 도입하고 VCR의 일부 기능을 구현할 수 있는 방법을 제안하였다.
개인화된 학습내용과 진도로 멀티미디어를 이용한 교재를 통해 학습 효과를 크게 제고할 수 있는 중등학교 멀티미디어 교실과 대학의 멀티미디어 센터를 위한 분산 스트림 서버 시스템을 구현하였다. 기존의 멀티미디어 정보 재생 시스템은 멀티미디어 교실에 적용하기에 적절하지 못한 제약점을 가지고 있다. 과다한 스트림당 비용이 요구되거나 그렇지 않으면 학습에 활용하기에는 저급한 재생 품질, 원활하지 못하는 시스템 및 서비스 확장성, 개별적 고유 클라이언트 환경에 의한 사용 이절감, 교사 조작 능력과 표현 의도가 전혀 고려되지 않은 일반적 저작 도구로 인한 교재 저작 어려움 그리고 구성 시스템간의 유기적 연동 부재로 인한 관리 어려움 등의 문제점을 극복한 시스댐을 구현하였다. 폐쇄되어 있는 교실에서뿐만 아니라 인터넷을 통한 광범 위한 원격 교육에 확장할 수 있도록 웹 기반 분산 시스댐으로 구성하였다. 전체 시스템의 구성 요소는 멀티미 디어 정보 저장 및 재생을 담당하는 스트림 서버 클라이언트 시스템, 분산되어 있는 서버의 통합 역할을 하는 서비스 게이트웨이, 그리고 클립 및 교재 저작을 위한 저작관리 시스템 등이다. 본 논문에서는 그 가운데 멀티미디어 정보를 저장, 전송하는스트립 서버의 설계 및 구현에 대해 설명한다. 윈도우NT서버에서 실행되는 한 대의 스트림 서버 시스템으로 한 학급의 클라이언트(50-60대)에서 MPEG~ 1 스트렴을 동시에 재생할 수 있는 성능을 아무런 시스템 변경 없이 응용 수준의 소프트웨어 엔진만으로 실현하였다. 그리고 타 구성 요소 시스템간의 유기적 연동을 통한 시스템의 확장성과 서비스의 유연성을 확보할 수 있었다.
근래에 인터넷 방송이 활기차게 서비스되고 있다. 기관과 단체뿐 아니라 개인까지도 인터넷 방송 서비스를 제공하는 실정이다. 인터넷 방송 이용자는 스트리밍 서버에 접속하여, 서버가 송출하는 멀티미디어 스트림을 실시간으로 받아 재생한다. 그래서 스트리밍 서버가 인터넷 방송 시스템의 핵심 장비다. 스트리밍 서버에는 와우자 서버, 다윈 스트리밍 서버 등이 있는데, 그 중 와우자 서버 설치 방법을 설명한다.
논문에서는 스트림 데이타를 인증하는데 적합한 개선된 HORS 일회용 서명 기법을 제시한다. 스트림 인증에 일회용 서명 기법을 사용할 경우, 가장 큰 문제점은 큰 서명 크기로 인해 네트워크 오버헤드가 많다는 점이다. 제시한 기법은 기존 일회용 서명 기법 중 서명 크기가 가장 작다. 또한, 제시된 기법의 검증 연산량은 매우 작다. 스트림 인증에 적합한 기존 기법과 온라인 서명 연산량을 비교하면, HORS보다는 다소 많지만, BiBa나 Powerball보다 매우 작다. 제시된 기법에서 서명 연산은 쉽게 병렬 처리가 가능하며, 특히 비밀키를 가지지 않는 서버의 도움을 받을 수 있기 때문에, 서명 서버의 부하를 손쉽게 그리고 안전하게 줄일 수 있다.
스케일러블 비디오 부호화(SVC: Scalable Video Coding)는 하나의 비트스트림 결과물로부터 둘 이상의 다중 비트율 및 해상도, 프레임율을 추출할 수 있도록 MPEG의 스케일러블 비디오 코딩 국제 표준을 준수하여 부호화한 비디오 비트스트림을 의미한다. 우리는 SVC(Scalable Video Coding)기반기술을 이용하여 하나의 콘텐츠를 통해 소비환경에 적응적인 비디오 스트리밍 서비스를 IP망을 기반으로 적용하기 위한 응용기술을 개발하고 있다. 본 논문에서는 단말로 부터 전송채널에 대한 상태를 전송받아 이에 맞게 콘텐츠를 적응변환 하고 다양한 품질의 단말에서의 스트리밍을 제공하는 SVC 미디어 서버를 관리하는 SVC 서버 관리 제어기의 설계 및 그 구현에 관한 내용이다. 이와 같이 SVC 서버 관리 제어기의 개발을 통해서 SVC의 다양한 콘텐츠 적응레벨을 설정하고 관리할 수 있다.
기존의 멀티미디어 메일은 대용량 메일이라 개인 사용자에게 그 부담이 크지 않을 수가 업었다. 이에 인터넷 기반에서 멀티미디어 데이터서버에 대해서 많은 제품뿐만 아니라 서비스에 대한 QoS 만족을 위해 많은 연구실에서 연구해 왔었다. 특히나, VOD 서버나 인터넷방송을 위한 서버의 구축을 위해 많은 연구가 있어왔다. 본 연구는 인터넷기반이 아닌 본 연구실의 프로덕트인 VIP(Visual Interface Player)와 멀티미디어 스트림 엔진인 Essence를 이용한 멀티미디어 동영상 메일 전송 기법과 Essence를 이용한 동영상 멀티미디어 메일을 저장하는데 필요한 Essence내에 데이터베이스를 지원하기 위한 DBMedium 개발과 데이터베이스 라이브러리를 개발하기 위한 일련의 과정을 제안하고 있다.
생방송 비디오 프록시는 사용자에게 최신의 비디오 데이터를 전송해야 한다. 그러나 큰 파일을 나누어 미리 캐싱하는 기존의 방법으로는 최신의 데이터를 보여줘야 하는 생방송 VOD의 제약을 만족시킬 수 없다. 본 논문에서는 생방송 비디오 스트림을 대상으로 효과적으로 캐싱할 수 있도록 클라이언트의 요청을 받는 큐와, 생방송 비디오 데이터를 저장하는 버퍼풀을 구성하였고, 이들이 제대로 동작하기 위한 동기화 과정을 설계하였다. 이 구조의 특징은 프록시가 클라이언트들의 요청을 일정시간 동안 모아서, 미디어 서버에게 한번만 요청한다는 데에 있다 미디어 서버는 프록시에게만 요청을 받고 데이터를 전달하게 되며, 모든 부하는 프록시 쪽으로 옮겨간다 결국 프록시 서버의 개수를 늘리거나 성능을 확장하면 서비스 가능한 클라이언트의 수를 확장시진 수 있는, 이른바 확장성의 개선을 기대할 수 있다. 실제로 구현해본 절과 지연시간 개선, 확장성 효과 등 프록시로서 만족할 만한 성능이 나옴을 확인하였다. 비연속적인 비디오 데이터를 대상으로 한 본 논문은, 오디오와 같이 연속적인 성질의 데이터에 대한 처리를 보강한다면 수요가 늘고있는 생방송 VOD서비스에 대비한 프록시 개발에 도움을 줄 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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