모바일 환경에서 멀티캐스트는 패킷 전달 기법과 위치 독립적 주소를 사용하는데 본 논문에서는 멀티캐스트의 그룹 관리 및 경로 설정 방법을 이용하여 이동성을 제공하는 기법과 선가입을 통해 멀티미디어 서비스를 위한 smooth 핸드오프 기법을 제안한다. 제안된 기법은 호스트의 이동 방향 예측을 통한 선가입 기법을 이용하여 멀티미디어 서비스시 핸드오프로 인한 지연을 최소화할 수 있다. NS-2 네트워크 모의실험 프로그램을 확장하여 실험하였는데 실험 결과 제안된 기법이 이동성을 지원하는 여러 기법들보다 핸드오프 지연과 수신되는 데이터의 처리량에서 우수한 성능을 나타내었다.
최근에, 휴대용 컴퓨터와 모바일 장치(Smart Phone, PDA, MP3 Player 등)의 보급 증가로 인하여 모바일 환경에서의 전력 관리 기술의 필요성은 매우 증가하고 있다. 왜냐하면, 전력 관리 기술은 모바일 장치에서 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 한편, 하드 디스크는 가격에 비하여 용량이 크고 속도가 빠르며 최근에는 모바일 장치에서 사용하기에 충분하게 작게 만들 수도 있으므로 모바일 기기에 사용하기 적당하나, 모바일 장치에 사용하기에는 소모 전력이 너무 크다는 단점이 있다. 이러한 이유들로 인하여 본 논문에서는 디스크에 저장된 연속적인 멀티미디어 자료를 실시간으로 재생하는데 소모되는 전력을 최소화하기 위한 방법을 제안하고 평가하였다. 모바일 장치에서 소모되는 전력을 엄격히 제한하는 것은 모바일 장치들의 하드웨어와 소프트웨어 디자인에 지대한 영향을 준다. 실시간 멀티미디어 재생이 기존의 텍스트 서비스와 다른 점은 디스크가 저장된 데이타 블록을 연속적으로 공급한다는 것이다. 이것은 디스크 드라이브가 멀티미디어 데이타 전체를 재생할 동안 활성화 상태를 유지해야 하게 하므로, 전력 관리 측면에서는 매우 큰 부담으로 작용한다. 전형적인 모바일 디스크 드라이브의 전력 관리 기능은 디스크가 대기 상태에 있을 때의 과도한 입출력 요청으로 인하여 멀티미디어 재생의 품질 측면에서는 부정적인 영향을 준다. 따라서, 본 논문에서는 디스크 드라이브의 전력 소모 형태를 세밀히 분석하고, 저장된 멀티미디어 데이타를 보다 효율적으로 전력을 덜 사용해 재생할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 읽어야 할 데이타 블록의 수와 활성화/대기 상태의 길이를 계산한다. 이로써 본 논문에서 제안한 알고리즘은 모바일 디스크 드라이브에 저장된 데이타 블록의 연속적인 재생을 보장하는 최적의 스케줄링을 한다. 기존에 공개된 MPEG 재생기에 본 알고리즘을 적용한 멀티미디어 재생기를 만들었다. 이 재생기는 전체 재생동안 활성화 상태를 유지하는 경우와 비교하여 60%의 전력 소모량을 절약하였고, 전력 관리 모듈이 있는 디스크 드라이브에서 재생할 경우에 기존외 재생기와 비교하여 38%의 전력 소모량을 절약하였다.
모바일 멀티미디어 응용을 위한 기존의 프로세서들이 다방면에서 검증되고 응용되고 있다. 그런데, 이 모바일 멀티미디어 응용을 위해서 채택할 수 있는 하드 와이어드 즉 ASIC으로 된 칩 솔루션은 유연성이 떨어지며 비용이 많이 소요된다. 또한 유연성이 큰 CPU 솔루션은 그 성능에서 한계에 봉착하게 된다. 그러므로 ASIC 과 같은 성능과 CPU 같은 유연성 모두를 충족시키는 방법으로 재구성형 연산 프로세서를 사용하는 방법이 추천된다. 특히, 모바일 시스템들은 저전력과 고성능을 같이 추구하고 있으므로 본 논문에서는 이들을 모두 충족시키는 고에너지효율을 가지는 재구성형 프로세서를 제안한다. 130nm CMOS 기술에 의해 제작된 것은 121M0PS/mW의 에너지효율을 보이며 이를 90nm CMOS 기술과 명령어의 효율적인 사용을 통한 재구성형 프로세서의 시뮬레이션 결과는 539MOPS/mW의 에너지효율을 보임을 확인하였다. 또한 그 응용을 MP3의 IMDCT와 MPEG4의 DF H.264의 ME 알고리즘에 대해 시행함으로써 모바일 멀티미디어 분야에 적용될 수 있음을 보였다.
디지털멀티미디어방송(DMB)은 고품질의 방송 영상 및 부가 데이터를 이동 중인 차량내에서나 휴대형 단말에서 수신할 수 있는 이동 멀티미디어 방송 서비스이다. 그러나 현재 국내에서 상용화 되고 있는 지상파와 위성 DMB 서비스는 아직 비디오와 오디오에 기반한 단순한 컨텐츠에 중심을 두고 있어 사용자의 기대치에 미치지 못하고 있는 상황이다. 그리하여 현재처럼 단순히 기존의 오디오와 비디오에 기반한 케이블 TV프로그램을 그대로 옮겨올 것이 아니라, 다양한 미디어 객체들을 추가하여 사용자 인터랙티브한 대화형 멀티미디어 컨텐츠를 지원하고 더 나아가서 사용자와 서비스 제공자와의 인터랙션을 지원하는 양방향 데이터 서비스에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 실시간 양방향 대화형 DMB 서비스를 최종목표로 먼저 PC환경에서 뿐만아니라 모바일 환경에서 MPEG-4 컨텐츠의 스트리밍 시스템을 구현함으로써 DMB시스템을 시뮬레이션 한다.
모바일 환경의 제한된 자원 하에서 멀티미디어 데이터를 이용하기 위해서는 XML로 표현되는 MPEG-7 문서의 효율적인 관리 방법이 필요하다. 이 때 XML 문서 클러스터링 방법들을 이용할 수 있겠으나 보다 효율성을 높이기 위해 MPEG-7 문서의 특성을 반영한 새로운 클러스터링 방법이 요구된다. 새로운 클러스터링은 모바일 환경에서 멀티미디어 검색시 질의 처리 속도가 향상되며 다양한 응용에 적합한 문서 저장이 가능하다. 본 논문에서는 대용량의 멀티미디어 데이터를 MPEG-7 문서로 효율적으로 관리하기 위해 MPEG-7 문서의 엘리먼트들 사이에 나타나는 의미 관련성을 이용해 저장할 수 있는 새로운 클러스터링 방법을 제안하고, 이를 기존 방법들과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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