Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Adaptive Service Mode Conversion to Minimize Buffer Space Requirement in VOD Server

주문형 비디오 서버의 버퍼 최소화를 위한 가변적 서비스 모드 변환

  • Won, Yu-Jip (Dept. of Electronic Electrical Engineering, Hanyang University)
  • 원유집 (한양대학교 전자전기공학부)
  • Published : 2001.06.01
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Abstract

Excessive memory buffer requirement in continuous media playback is a serious impediment of wide spread usage of on-line multimedia service. Skewed access frequency of available video files provides an opportunity of re-using the date blocks which has been loaded by one session for later usage. We present novel algorithm which minimizes the buffer requirement in multiple sessions of multimedia playbacks. In continuous media playback originated from the disk, a certain amount of memory buffer is required to synchronize asynchronous disk. Read operation and synchronous playback operation. As aggregate playback bandwodth increases, larger amount of buffer needs to be allocated for this synchronization purpose. The focus of this work is to study the asymptotic behavior of the synchronization buffer requirement and to develop an algorithm coping with this excessive buffer requirement under bandwidth congestioon. We argue that in a large scale continuous media server, it may not be necessary to read the blocks for each session directly from the disk. The beauty of our work lies in the fact that it dynamically adapts to disk utilization of the server and finds the optimal way of servicinh the individual sessions while minimizing the overall buffer space requirement. Optimality of the proposed algorithm is shown by proof. The effectiveness and performance of the proposed scheme is examined via simulation.

CPU, 네트웍 대역폭, 디스크 속도등 컴퓨터와 통신 기반을 이루는 기반기술의 급진적인 발달에 따라, 컴퓨터 또는 단말기로 멀티미디어 데이터 서비스를 받는 것이 이제는 우리 생활의 일부분이 되었다. 이러한 급속한 서비스 저변의 확대에도 불구하고 아직도 고화질 멀티미디어 서비스를 제공하는 데 있어서 많은 기술적인 문제가 존재하는 것이 현실이라고 할 수 있겠다. 그 중의 하나로 멀티미디어 정보를 디스크로부터 읽어들여 실시간 상영하는 경우, 과도한 주기억 장치 버퍼의 요구가 문제점으로 등장한다. 주기억 장치 버퍼가 필요한 이유는 디스크는 자료를 비동기적으로 읽는데 반해 멀티미디어 데이터(프레임)를 상영하는 방법은 동기적으로 행해지므로 두 가지 특성이 다른 작업간에 비동기성을 해결하기 위함이다. 사용자에게 스트리밍 데이터를 전송하는 방법에는 두 가지 (디스크에서 읽어들이는 방법 : 디스크 모드와 기존에 메모리에 탑재된 데이터를 재 전송하는 방법 : 메모리 모드)가 있는데, 각 방법에 따라 필요로 하는 주기억 장치 버퍼의 양이 다르다. 본 연구에서는 각 방법에 따른 주기억 장치 요구량을 계산하는 모델을 개발하고, 전체 버퍼양을 최소화하도록 자료 전송방법을 가변적으로 변환시키는 기법을 소개한다. 본 기법의 가장 큰 장점은 각 비디오 세션의 데이터 전송하는 방법이 서버의 상태에 따라서 가변적으로 변환된다는 사실이다. 본 기법은 대용량 비디오 서버에서 다수의 멀티미디어 세션을 상영하는 데 필요한 버퍼 양을 효과적으로 감소 시킬수 있으며, 특히 사용자들의 주문이 소수의 화일들에게 집중되어 있는 경우 더욱 효과적으로 작동하고 있다. 제안된 기법의 근간이 되는 이론들의 구체적인 모델링이 제공되었으며, 본 기법이 항상 최적의 해를 구한다는 사실은 증명을 통해 보여진다. 주창되는 기법의 효율성과 성능을 시뮬레이션을 통해서 검증한다.

Keywords

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