• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.3182-3194
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• 2000

B-ISDN(Broadband-Integrated Services Digital Network)의 출현으로 주문형 비디오(Video On Demand: VOD) 서비스는 차세대 유망한 영상 정보 서비스로 관심의 대상이 되고 있으며, 대화성의 정도에 따라 크게 IVOD(Interactive VOD)와 NVOD(Near VOD) 서비스로 분류된다. 다계층 구조 서비스망에서 VOD 서비스를 하기 위해서는 여러 자원이 필요하겠지만 본 연구에서는 비디오 서버, 프로그램, 그리고 저장창고로 두고, 프로그램 전송 비용, 프로그램 저장 비용, 그리고 비디오 서버 설치 비용을 최소화하는 자원 최적화 문제를 두 가지 형태로 나누어 그 해결 방법을 제시하였다. 첫째는 VOD를 IVOD로만 서비스 하는 경우 서비스 운용 비용을 최소화하는 비디오 서버의 위치 선정과 설치된 비디오 서버에 저장할 프로그램 종류와 그 양을 결정하는 문제로, 이를 효과적으로 해결하기 위해 동적계획법을 이용하였다. 둘째는 VOD서비스를 보다 경제적으로 제공하기 위해, VOD를 IVOD와 NVOD의 혼합 서비스로 제공하는 경우 서비스 운용 비용을 최소화 하는 NVOD프로그램의 종류와 그 양 그리고 그 때의 IVOD서비스를 위한 비디오 서버의 위치 선정 및 설치된 비디오 서버에 저장 시킬 프로그램 종류와 그 양을 결정하는 문제로 동적계획법을 확정하여 제시하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권7호
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• pp.627-636
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• 2005

본 논문에서는 분산 VOD 서버의 내부 통신망에 발생하는 부하를 줄이기 위해 channel bonding 기반 M-VIA 및 인터벌 캐쉬를 적용하는 방법을 제안한다. 분산 VOD 서버의 각 노드는 클러스터상에 분산 저장된 비디오 데이터를 서버 내부 통신망을 사용하여 전송받아 사용자에게 제공한다. 이 때, 대량의 비디오 데이터가 서버 내부 통신망을 통하여 전송됨으로 서버 내부 통신망에 부하가 증가한다. 본 논문에서는 서버 내부 통신망의 부하를 감소시키기 위해서 두 가지 기법을 적용하였다. 첫째, channel bonding을 지원하는 M-VIA를 개발하여 Gigabit Ethernet기반 서버 내부 통신망에 적용하였다. M-VIA는 TCP/IP의 통신 오버헤드를 제거한 사용자 수준 통신 프로토콜로 통신에 소요되는 시간을 감소시켜준다. 이러한 M-VIA에 복수개의 네트워크 카드를 사용하여 통신이 가능하게 하는 channel bonding 기법을 적용함으로써 서버 내부 통신망 자체의 대역폭을 증가시켰다. 두번째, 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 원격 서버 노드에서 전송 받은 비디오 데이터를 지역 노드의 메인 메모리에 캐쉬함으로써, 서버 내부 통신망에 발생하는 통신량을 감소시켰다. 실험을 통하여 분산 VOD 서버의 성능을 측정하였으며, TCP/IP에 기반하고 인터벌 캐쉬를 지원하지 않는 기존의 분산 VOD 서버와 성능을 비교하였다. 실험결과, channel bonding 기반 M-VIA의 적용으로 약$20\%$의 성능 향상, 그리고 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 추가로 약 $10\%$의 성능 향상이 생겨 총 $30\%$의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2004년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.505-509
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• 2004

본 논문에서는 비디오 스트림 서버에서 의미 기반 검색을 가능하게 하기 위하여 대용량 스트림 데이터를 효과적으로 표현하고 저장하는 기법을 제시한다. 비디오 스트림 내의 각 프레임을 다차원 공간상의 점으로 사상함으로써 비디오 스트림은 다차원 시퀀스(multidimensional sequence)로 표현되고, 이 시퀀스는 다시 비디오 세그먼트로 분할된다. 분할된 세그먼트로부터 정적인 특성과 연속된 프레임의 움직임을 나타내는 트랜드 벡터(trend vector)등의 의미 정보를 추출하여 모델링 함으로서 스트림 데이터를 효과적으로 표현한다. 또한 제안된 기법은 효율적인 검색을 위하여 비디오 세그먼트를 인덱싱하고 저장하는 방법을 제공함으로써 공간 사용의 효율성을 높이고 신속한 검색을 가능하게 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.61-63
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• 2006

스무딩은 가변 비트율로 저장된 비디오 데이터를 클라이언트로 전송할 때 일련의 고정 비트율로 전송할 수 있도록 전송 계획을 세우는 것이다. 이러한 스무딩 알고리즘들에는 CBA, MCBA, MVBA, PCRTT, e-PCRTT 알고리즘 등이 있다. 그러나 이 알고리즘들에서는 전송률 감소량의 최대화를 고려하지 않아서 새로운 구간에서 전송률의 감소가 요구되는 경우에 서버에서 제공할 수 있는 여분의 대역폭에 대한 효율적인 사용을 어렵게 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 제한된 네트워크 대역폭을 갖는 VOD 서버에서 보다 많은 비디오 데이터를 서비스 할 수 있게 하기 위하여 새로운 구간의 전송률의 감소가 요구되는 경우에는 전송률 감소량을 최대로 하고 새로운 구간의 전송률의 증가가 요구되는 경우에는 전송률 증가량을 최소로 하는 스무딩 알고리즘을 제안하고 성능을 평가한다. 제안 알고리즘의 성능은 Final Four 비디오 소스를 이용하여 첨두 전송률, 전송률 변화 횟수, 평균 전송률 증가량, 평균 전송률 감소량을 비교 분석하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.6-8
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• 1998

프로세서와 네트워크의 성능이 향상됨에 따라 이들을 이용한 많은 멀티미디어 응용물들이 개발되었다. 특히 인터넷의 발전은 이러한 멀티미디어 응용물들로 하여금 여러 곳에 분산되어 있는 데이터들을 쉽게 이용할 수 있도록 하였다. 멀티미디어 응용물들이 요구하는 데이터는 그 크기가 크고, 실시간 전송을 요구한다는 특성을 가진다. 따라서 이러한 데이터를 제공하는 서버는 여러 데이터를 다수의 사용자에게 일정한 전송률로 제공할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 디스크 배열을 이용하는 주문형 비디오 서버에 있어서 디스크 탐색 시간으로 낭비되는 디스크 대역폭을 최소화하는 논리적 디스크 분할 기법과 이에 적합한 비디오 파일 배치 기업을 제시한다. 추가적으로 얻어진 디스크 대역폭들은 보다 많은 사용자 요구들을 처리하기 위해 사용되거나 비동기적인 사용자 요구들을 처리하는데 이용될 수 있는데, 이를 스트림 지원에 이용할 경우, 평균 3~11%정도의 스트림수 증가가 있음을 모의 실험을 통해 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.51-53
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• 2015

본 논문은 현재 서비스 시작 단계인 UHDTV 방송 서비스의 확산을 위해서 UHD 콘텐츠 제작 워크플로우에서 우선적으로 요구되는 UHD 콘텐츠의 실시간 획득, 저장을 하고 이를 편집할 수 있는 UHD 콘텐츠 인제스트 및 편집용 비디오 서버 시스템의 설계와 구현 방법에 대해 기술한다. 제안된 UHD 콘텐츠 비디오 서버 시스템은 최대 8K UHD 콘텐츠를 실시간으로 인제스트 및 재생하고, 또한 저장된 콘텐츠를 상용 편집툴과 연동하여 8K 콘텐츠를 편집할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.124-126
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• 2001

본 논문은 Tertiary 저장장치에 기반한 대용량 비디오 서버를 위한 스테이징 스케쥴링의 설계와 구현에 대해서 기술한다. 많은 저장 공간을 제공하지만 입출력 대역폭이 낮은 Tertiary 저장장치를 효과적으로 활용하기 위하여 Tertiary 저장장치에서 디스크 캐쉬로의 스테이징 작업을 위한 효과적인 스케쥴링 방법이 필요하다. 스테이징 스케쥴링은 주기 모델을 적용하며 서비스의 안정성을 위해 위급도가 높은 스테이징 작업이 먼저 수행될 수 있도록 EDF 방법에 의해 작업의 순서를 결정한다. 서비스 중인 비디오의 요구 스테이징 대역폭을 정형화된 몇 개의 패턴에 대응시켜 스테이징 작업의 예측이 가능하도록 하며 여유 스테이징 대역폭의 효과적인 관리가 가능하도록 한다. 또한 스테이징 압축 기법을 사용하여 스테이징 대역폭을 최대한 활용한다. 제시된 스테이징 스케쥴링 기법을 실제 구현된 서버의 성능 분석을 통해 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2852-2859
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• 1997

주문형 비디오(Video-On-Demand) 시스템은 광대역 통신 네트워크를 통하여 사용자가 원하는 영화를 융통성있게 제공하는 전자 비디오 대여 시스템이다. 대부분의 제안된 VOD 시스템은 사용자와 비디오 서버 간에 일대일 연결로 설계되어 있어 하나의 비디오 서버 스트림을 전용 전송 채널로 각 사용자에게 개별적으로 서비스되었다. 그러나 동일한 비디오 스트림을 엑세스하는 다수의 사용자에게 개별적으로 전용 전송 채널로 서비스를 하는 것은 매우 비효율적이며 비용의 낭비를 초래한다. 따라서, 비용 효율성을 얻기 위하여, 동일한 비디오 스트림을 요구하는 다수의 사용자에게 멀티캐스트 기능을 이용하여 하나의 스트림으로 전송하는 batching 기법이 연구되었다. 그러나, batching에 의한 멀티캐스트의 사용은 오히려 VCR 기능의 특성과 on-demand 특성을 저하시키는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 서버에 대한 I/O와 네트워크 대역폭을 감소시키기 위하여 가입자 인접 부근인 엑세스 노드에 가변 playout point를 갖는 동적 버퍼를 두어 동일한 비디오 스트림을 요구하는 사용자들을 batching으로 전송하는 기법을 제안하였다. 따라서, 사용자당 비디오 전송 비용을 감소시켰으며, 사용자들이 true VOD를 사용하는 것과 마찬가지로 대화형 VCR 명령을 가능하게 하였다. 또한, 초기 요구나 VCR 기능이 수행된 후에도 어떠한 batching지연이 없이 바로 멀티캐스트 비디오 스트림을 전송할 수 있었으며, 소수의 서버 용량으로 많은 사용자들에게 서비스하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권10호
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• pp.734-745
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• 2006

본 논문에서는 VIA(Virtual Interface Architecture) 통신 프로토콜과 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 서버 내부 통신망의 부하를 감소시킨 PC 클러스터 기반 분산 VOD 서버를 제안한다. 분산 VOD 서버의 각 노드는 클러스터상에 분산 저장된 비디오 데이타를 서버 내부 통신망을 사용하여 전송받아 사용자에게 제공한다. 이 때, 대량의 비디오 데이타가 서버 내부 통신망을 통하여 전송됨으로 서버 내부 통신망에 부하가 증가한다. 본 논문에서는 TCP/IP의 통신 오버헤드를 제거한 사용자 수준 통신 프로토콜인 VIA에 기반한 분산 VOD 파일 시스템을 개발함으로써, 원격 디스크를 접근하는데 소요되는 내부 통신망 비용을 최소화하려고 하였다. 또한, VIA의 최대 전송 크기를 VOD 시스템에 맞게 확장함으로써 내부 통신망의 성능을 향상시키려고 하였다. 추가로 본 논문은 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 원격 서버 노드에서 전송 받은 비디오 데이타를 지역 노드의 메인 메모리에 캐쉬함으로써, 서버 내부 통신망에 발생하는 통신량을 감소시켰다. 실험을 통하여 분산 VOD 서버의 성능을 측정하였으며, TCP/IP에 기반하고 인터벌 캐쉬를 지원하지 않는 기존의 분산 VOD 서버와 성능을 비교하였다. 실험결과, VIA 적용으로 약 11.3%의 성능 향상, 그리고 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 추가로 약 10%의 성능 향상이 생겨 총 21.3%의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.592-597
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• 2008

VOD 서버에 서비스를 요청하는 단말장치의 종류가 다양해짐으로 인해 VOD 서비스 사업자가 제공해야 하는 해상도의 종류 역시 다양해지고 있다. 단말장치가 서비스를 요청할 때 서버는 단말장치에 맞는 해상도로 서비스를 제공해야 하는데 대개의 경우 서버의 용량이 제한되어 있기 때문에 비디오별로 모든 해상도를 저장하고 있을 수는 없다. 단말장치가 서버에 저장되어 있는 해상도를 요청한 경우라면 바로 서비스가 가능하다. 하지만 단말장치가 서버에 저장되어 있지 않은 해상도를 요청해 왔다면 저장되어 있던 파일을 이용해 해상도를 변환한 후 서비스를 해주어야 한다. 만약 서버가 해상도를 변환하는 빈도가 높아 CPU 가용률이 충분하지 않다면 다른 단말장치들의 서비스 요청에 바로 응할 수 없게 된다. 따라서 서버에 저장되는 파일들을 CPU 사용률을 줄일 수 있는 해상도의 파일들로 저장하여 CPU 가용률을 높인다면 보다 많은 단말장치의 요청을 허용할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 한정된 저장 용량을 가진 VOD 서버가 단말장치의 서비스 요청들을 최대한 허용하기 위해 저장해야 할 각 비디오의 버전들을 분기한정 기법을 이용하여 찾는 알고리즘을 제시한다.