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 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.
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.
최근 사용자의 멀티미디어 서비스 요구가 보편화되면서 네트워크에 걸리는 부하가 늘어나게 되었고, 사용자들이 미디어를 다운로드한 후 플레이하는 방법보다 스트리밍 서비스를 선호함에 따라 실시간성이 더욱 중요시되고 있다. 웹 서비스에 전통적으로 사용되는 프록시 서버는 네트워크의 가장자리에 위치하여 클라이언트와 서버 사이의 거리 때문에 발생하는 문제를 주로 해결한다. 하지만 고 대역폭과 긴 서비스 시간이라는 특징을 가지는 멀티미디어 스트리밍 서비스에서는 전통적인 웹 프록시의 장점을 제대로 활용하기 어렵다. 본 논문에서는 미디어 스트리밍 서비스에서 네트워크 트래픽을 감소시키고 서비스 지연시간을 줄이기 위한 새로운 캐슁 전략을 제안한다. 제안된 전략에서 프록시 서버는 미디어 데이터의 일부와 미디어의 프리픽스를 캐슁하여 클라이언트가 요청한 미디어를 바로 인접한 프록시에서 찾도록 하여, 고 대역폭을 사용하는 스트리밍 시스템에서 네트워크 부하와 초기 지연을 줄인다.
본 논문은 인터넷 상에서 서비스되는 스트리밍 미디어를 캐쉬 서버에서 캐슁할 때 적용할 수 있는 재배치 정책에 관한 것이다. 스트리밍 미디어의 특성에 적합한 재배치 기준을 제시하고, 그에 따라 미디어 데이터를 캐슁하고 재배치하는 방법을 제안한다. 또한, 제안한 재배치 정책과 기존의 알려진 방법들에 대한 성능 비교 분석을 수행 한다.
낮은 대역폭을 갖는 네트워크에서 멀티미디어 스트리밍 서비스는 네트워크의 대역폭 변화나 트래픽에 매우 민감하다. 이런 특성으로 인해 모뎀이나 무선기기 같은 저속의 통신망에서 멀티미디어 스트리밍 서비스는 일정 수준의 품질을 지속적으로 제고하기가 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는, MPEG-4의 미디어 오브젝트의 특성을 이용한, 각각의 미디어 오브젝트들에게 할당되어 있는 대역폭을 사용자의 요구나 네트워크의 상태 변화에 따라 실시간으로 재설정하여 선별적으로 스트리밍하는 방법을 제안한다. 이는 네트워크의 상황에 맞게 효과적으로 스트리밍을 할 수 있고 또한 가중치에 의하여 오브젝트를 선별함으로써 사용자의 요구를 반영시키는 장점이 있다. 그리고, 제안된 스트리밍 방법을 위한 클라이언트/서버를 설계하고 그 성능을 분석하였다.
스트리밍 기술만을 이용하여 컨텐츠를 서비스하면 컨텐츠에 대한 저작권과 저작물 자체에 대한 보안에 약점을 가지게 된다. 멀티미디어 스트리밍 미디어의 저작권 및 컨텐츠의 보호는 컨텐츠 제공자에게 있어서 중요한 요소로 작용하게 된다. 스트리밍 미디어에 DRM(Digital Rights Mangement) 기술을 적용하면, 컨텐츠 및 저작권에 대한 보호가 가능할 것이다. 본 논문에서는 스트리밍기술에 대해 연구하고 MPEG-4 기술과 DRM을 적용하여 스트리밍 미디어와 DRM 시스템의 연동방안을 연구한다.
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.
본 논문에서는 인터넷을 통한 멀티미디어 스트리밍 서비스 환경에서 다양한 표준으로 압축된 컨텐츠의 디코딩을 지원하기 위하여 general purpose DSP (Digital Signal Processor) 기반의 멀티미디어 서비스 플랫폼을 구현하였다. 다양한 표준 방식으로 압축된 멀티미디어 컨텐츠를 재생하기 위하여 Host 프로세서와 DSP 구조의 하드웨어를 설계하고, 멀티미디어 코덱을 DSP에 다운로드하는 소프트웨어적인 기법을 적용하였다. 설계한 플랫폼의 동작을 검증하기 위하여 리눅스 기반에서 DSP를 제어하는 네트워크 클라이언트 소프트웨어를 구현하고, Tl의 TMS 320C6416을 대상으로 구현한 MPEG-2 비디오와 AC-3 오디오 코덱을 적용하여 스트리밍 환경에서 멀티미디어 데이터가 원활하게 재생되는 것을 보였다.
모바일 기기를 이용하여 다양한 멀티미디어 서비스를 즐길 수 있는 환경이 보편화되면서 더 많은 사용자에게 자연스러운 멀티미디어 스트리밍을 제공하기 위해 모바일 기기의 성능 특성과 무선 대역폭 제약을 고려하여 서비스를 적응시키는 기법들이 강구되고 있다. 본 논문에서는 모바일 멀티미디어 스트리밍을 위한 분산 트랜스코딩 시스템을 구현하고 트랜스코딩시 서버의 자원을 효율적으로 관리하는 새로운 기법을 제안하여 성능을 측정, 분석하였다. 제안된 callback 모니터링에서는 트랜스코딩 서버가 할당된 작업을 모두 마치면 자신의 자원 정보를 스스로 갱신하기 때문에 사용자 응답시간이 최소화되고 서버의 가용 자원을 모두 활용하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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