초저속 고압축 비디오는 고압축 부호화를 위해 주로 화면간 부호화 방법을 사용한다. 화면간 부호화는 현재 프레임과 이전 프레임간의 데이터 의존성이 높기 때문에 전송시 패킷 손실이 발생할 경우 복원 영상에 심각한 화질 열화를 야기할 수가 있다. 따라서 본 논문에서 초저속 고압축 비디오 데이터에 대한 신뢰성 있는 전송과 미디어내 동기화를 위해 TCP 기반 멀티 스트림 생성 기법을 제안한다. 제안한 방법은 TCP 기반으로 신뢰성 있는 전송이 가능하며, 멀티 스트림을 통해 효율적인 전송과 네트워크 지터에 강하며, 클라이언트가 가진 대역폭을 최대한 활용할 수 있다.
본 논문에서는 인터넷 환경에서 VOD(Vedeo On Demand)서비스를 위한 적응적 멀티미디어 동기화 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 MPEG (Moving Picture Expert Group)시스템 시트림의 특징을 고려하여 팩(pack) 계층에서 미디어 내 동기화를 제어하며, 패킷(packet) 계층에서 미디어간 동기화를 제어한다. 망의 상태에 따른 패킷 손실과 지연에 대해서 각각 적응적으로 서버의 전송률과 클라이언트의 재생예정시간을 조절한다. 그리고 망에서 발생하는 손실뿐만 아니라, 클라이언트의 재생 처리능력을 동시에 고려한 선택적 픽처 폐기를 통하여 서버의 전송률을 조절한다. 성능 평가를 통해 제안된 방식이 기존 방식보다 더 나은 서비스 품질을 제공함을 알 수 있었다.
VoD(Video on Demand), LoD(Lecture on Demand) 및 화상회의(Tele conference)와 같은 멀티미디어 관련 서비스에서 향상된 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위해 고려해야할 중요한 이슈 중 하나가 멀티미디어 정보의 동기이다. 본 논문에서는 버퍼 레벨과 서버부하를 이용한 멀티 미디어 동기 알고리즘을 소개하고, 제안한 알고리즘을 페트리 네트에 기반을 둔 ExSpect 6.41을 사용하여 모델링하고, 분석하였다. 오디오와 비디오의 수신버퍼 레벨을 각각 5단계로 구분하고, 패킷의 재생 시 버퍼의 레벨과 재생이 요구되는 시점의 서버부하 값들을 이용하여, 미리 정해진 재생속도 제어기가 차등 된 제어 값을 출력하게 된다. 각각의 패킷들은 알고리즘의 제어 값에 따라 재생되므로, 버퍼 레벨이 안정상태로 유지되고, 허용되는 에러 범위 내에서 미디어의 재생이 가능하게 된다. 제안하는 동기 알고리즘은 사용자와 서비스 제공자간의 망에서 발생하는 jitter를 극복할 수 있도록 하였으며, 전송한계를 가지고 있는 네트워크내의 많은 사용자들에게 QoS가 향상된 서비스를 제공 할 수 있다. 다양한 통신망 환경을 가정한 모의실험을 통하여, 알고리즘의 성능을 분석하였다.
분산 멀티미디어 환경에서 교재 제시를 위한 미디어내${\cdot}$미디어간 동기화는 전송 데이터의 지연과 손실 및 미디어별 전송 특성 등과 같이 비동기 오차로 인해 미디어들간의 정확한 시간 관계성을 보장하기가 매우 어렵다. 미디어내 동기화는 표현률에 영향을 받기 때문에 네트워크 지연으로 인한 미디어 도착률이 비정상적일 때 지터 현상이 발생한다. 그리고 각각의 미디어 스트림에서 지터의 누적된 결과로 미디어간 스큐가 발생한다. 이런 현상은 원거리 교육에서 네트워크 지연으로 인해 학습자의 내용 인식에 혼란을 야기시키고, 송${\cdot}$수신측의 효율적인 상호 작용을 제공하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 미디어 또는 하나 이상의 미디어 사이에서 시간 관계성의 요구 사항을 유지함으로써 네트워크 지연으로 인한 문제점을 해결할 수 있다. 또한 표현률에 영향을 받는 미디어내 동기화 방법을 제안하고, 원격 교육을 위한 교재 제시 시스템을 구현하였다.
본 논문에서는 고품질 멀티미디어 데이터를 IEEE 802.1 Audio Video Bridging 기반의 네트워크를 통해 스마트 자동차와 스마트 홈 및 스마트 공연장에서 실시간으로 송수신할 수 있는 임베디드 플랫폼을 설계를 통해 정밀한 시간 동기화 표준인 IEEE 802.1AS와 QoS 보장을 위한 자원할당 표준인 IEEE 802.1Qat 프로토콜 분석을 통해 성능을 검증한다. 이를 위해 MRP(Multiple Registration Protocol), MMAP(Multicast Address Acquisition Protocol), IEEE 1722, 1722.1 등 AVB의 핵심 Layer-2 프로토콜을 리눅스 운영체제를 기반으로 구현한다. 아울러 상용 AVB 엔드포인트와 연동 실험을 통해 상호 호환성 및 멀티미디어 스트림의 실시간 송수신이 가능함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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