In this paper, we propose a DRM(Digital Rights Management) system for streaming media which can not only protect streamed MPEG-4 content but be easily integrated with existing MPEG-4 streaming system. To protect MPEG-4 media more effectively and more securely, encryption should be considered on encoding phase and also streaming server should be designed to support DRM. However that means it cannot support existing streaming system. Our approach is to design a DRM system independent to the streaming server. So, we used an encryption method which can be applied to compressed MPEG-4. The processing time of decryption in client system must be minimized to guarantee the QoS of streaming service. To satisfy this requirement, it is essential to analyze the effect of DRM on performance. We made some performance test and present the result. Also, we apply proposed system to ISMA(The Inter net Streaming Media Alliance) streaming system which is open standard for MPEG-4 media streaming.
본 논문은 RTSP에 기반한 MPEG-4 스트리밍 시스템의 구현에 대해 기술한다. MPEG-4 스트리밍 시스템은 컨텐츠 저작 도구, 서버, 클라이언트로 구성된다. 기존에 제공되는 멀티플렉싱 방법에 의한 컨텐츠 스트리밍시 발생하는 지연 시간 및 서버 부하 등의 문제점을 해결하기 위한 새로운 멀티플렉싱 방법을 제안한다. 구현된 시스템은 전송 제어 프로토콜로 RTSP를 사용하여 DMIF를 구현하기 위한 새로운 전송 계층의 구현에 따른 부담을 줄였으며, 로컬 재생뿐만 아니라 스트리밍 재생시에도 사용자 상호 작용 기능을 지원한다. 멀티플렉싱 기능의 지원 여부에 따른 효율성을 서버의 성능 분석을 통해 검증하고 제안된 MPEG-4 스트리밍 시스템이 올바로 작동함을 보인다.
To provide high-quality media streaming service over the best-effort Internet, an efficient streaming system with a network-adaptive transport is essential. By adopting FEC-based adaptive transport and by matching it to the priority of media packets, in this paper, an enhanced MPEG-4 streaming system is implemented. The implemented adaptive transport can complement the existing MPEG-4 streaming server with components such as elementary stream provider, sync layer and DMIF layer. Sync layer packets of each MPEG-4 elementary stream are prioritized and then selectively dropped at the sender to match the currently available bandwidth. Also, with the proposed adaptive transport module, the level of FEC protection is dynamically adjusted based on the underlying network condition. With preliminary verification over the emulated network testbed, it is shown that the proposed implementation can mitigate the impact of network fluctuation and thus improve the quality of streaming.
In this paper, an adaptive algorithm is proposed in streaming MPEG-4 contents with fluctuating resource amount such as throughput of network conditions. In the area of adaptive streaming issue, a lot of researches have been made on how to represent encoded media(such as video) bitstream in scalable way. By contrast, MPEG-4 supports object-based multimedia content which is composed of various types of media streams such as audio, video, image and other graphical elements. Thus, it can be more effective to provide individual media streams in scalable way for streaming object-based content to heterogeneous environment. The proposed method provides the multiple media streams corresponding to an object with different qualities and bit rate in order to support object based scalability to the MPEG-4 content. In addition, an optimal selection of the multiple streams for each object to meet a given constraint is proposed. The selection process is adopted a multiple choice knapsack problem with multi-step selection for the MPEG-4 objects with different scalability levels. The proposed algorithm enforces the optimal selection process to maintain the perceptual qualities of more important objects at the best effort. The experimental results show that the set of selected media stream for presenting objects meets a current transmission condition with more high perceptual quality.
Kim, Hyun-Cheol;Patrikakis, Charalampos Z.;Minogiannis, Nikos;Karamolegkos, Pantelis N.;Lambiris, Alex;Kim, Kyu-Heon
ETRI Journal
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제28권4호
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pp.411-424
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2006
This paper presents a multimedia streaming platform for efficiently transmitting MPEG-4 content over IP networks. The platform includes an MPEG-4 compliant streaming server and client, supporting object-based representation of multimedia scenes, interactivity, and advanced encoding profiles defined by the ISO standard. For scalability purposes, we employ an application-layer multicast scheme for media transmission using overlay networks. The overlay network, governed by the central entity of the network distribution manager, is dynamically deployed according to a set of pre-defined criteria. The overlay network supports both broadcast delivery and video-on-demand content. The multimedia streaming platform is standards-compliant and utilizes widespread multimedia protocols such as MPEG-4, real-time transport protocol, real-time transport control protocol, and real-time streaming protocol. The design of the overlay network was architected with the goal of transparency to both the streaming server and the client. As a result, many commercial implementations that use industry-standard protocols can be plugged into the architecture relatively painlessly and can enjoy the benefits of the platform.
본 논문은 내장형 리눅스 기반의 이동 단말기 상에서 MPEG-4 AAC 데이터를 실시간으로 재생하는 소프트웨어를 구현하고 그 실험 결과를 통해서 오차 범위 내에서 MPEG-4 오디오의 재생이 가능함을 검증한다. MPEG-4 AAC 데이터는 압축효율이 높고 음질이 뛰어나 다양한 기기에서 사용이 용이하다. 특히 휴대폰, PDA 등과 같은 이동 환경에서 사용되는 단말기가 급증하면서, 오디오 데이터의 응용어플리케이션 개발의 필요성도 증대되고 있다. 그러나 소형의 이동 단말기는 전력, 메모리 등의 자원의 한계로 인하여 디코딩 과정이 복잡한 MPEG-4 AAC 데이터를 재생하는 응용어플리케이션의 개발을 위해서는 단말기의 성능에 최적화된 형태로 소프트웨어 모듈을 구현해야 한다. 이를 위해서 MPES-4 AAC 디코딩 연산과 정을 단말기의 프로세서 성능에 알맞은 형태로 연산변형하고 스트리밍 서버를 통해서 전송되는 오디오 데이터를 재생할 수 있도록 설계하였다.
최선형 서비스를 지향하는 인터넷에서 양질의 미디어 스트리밍을 서비스하기 위해서는 시간에 따라 변하는 네트워크 대역폭에 적응할 수 있는 스트리밍 기법이 필요하다. 본 논문에서는 미디어 패킷들의 중요도에 기반 한 적응형 전송 기능을 가진 MPEG-4 스트리밍 시스템을 설계하고 구현한다. 구현 시스템은 기초 스트림 제공자, 동기계층, DMIF 계층 등의 기본 MPEG-4 시스템 구성요소들과 데이터 우선순위화에 따른 FEC 제어 기반 적응형 전송 모듈로 구성된다. 구체적으로, 동기 계층 패킷들은 객체 단위에 기반하여 우선순위화되어 전송모듈로 전달되며 신뢰적 전송을 위해 FEC 부호화된다. FEC 조합은 수신측 피드백 정보에 따라 동적으로 조절되며 대역폭 제한에 맞추어 중요도가 떨어지는 패킷들을 폐기한다. 에뮬레이션기반 테스트베드에서의 실험 결과는 제안 시스템이 네트워크 대역폭 변동의 영향을 줄이고 스트리밍 서비스의 질을 향상시킬 수 있음을 보여준다.
본 논문의 목표는 디지털방송과 인터넷의 융합에 따른 MPEG-2/4/7 방송 및 인터넷 콘텐츠을 비롯한 게임등과 같은 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 지능형 고품질 홈 엔터테인먼트 시스템 Platform 개발이다. 디지털 방송과 데이터방송 수신이 가능한 Set-Top Box기능, 수신된 방송의 저장 및 재생이 가능한 PDR 기능, MPEG-2 형식을 MPEG-4 형식으로 변환하는 Transcoding 기능, VOD 서비스를 제공하기 위한 Streaming 기능 등을 지원할 수 있는 시스템의 구조를 설계하였다. 이러한 지능형 고품질 서비스를 지원하기 일해 고성능 시스템이 필요하다. 시스템 제어를 위한 CPU 로는 PMC-Sierra사의 MIPS Architecture에 기반을 둔 RM5231 을 채택하고, MPEC-4 Decoding, BIFS Presentation Engine과 Streaming 서비스와 MPEC-7 Metadata Generator/Parser 을 위해 ARM Architecture에 기반을 둔 Intel80200 Processor 를 채택하였다. 또한, 디지털방송을 위한 MPEC-2 Decoder Chip 인 Teraloglc 사의 TL811 System Controller 와 TL851 Graphics& Display Processor 를 채택하였다. 개발된 시스템을 테스트하기 위하여 DVB-MHP Server와 MPEG-4 IP Streaming Server 를 구축하여 디지털 방송과 Streaming 서비스를 테스트하였다.
360 VR(Virtual Reality) 비디오와 같이 고품질의 비디오를 기존 케이블 망에서 IPTV 또는 OTT(Over the Top) SettopBox과 같은 저사양 미디어 서비스 기기를 통해 저지연 라이브 스트리밍 서비스를 할 수 있도록 MPEG DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반의 스트리밍 서버를 설계하고 구현하였다. 또한, 서버 응답 지연 시간을 줄이기 위해 스트리밍 영상 파일(MPD, Segment Files)을 메모리상에 캐싱 하여 서비스 할 수 있는 관리 프로세스를 설계하고 적용하였다. 그리고 실험을 통해 bitrate가 50,000kbps 이상이고, 8K@60P 급의 고품질 분할 영상 스트리밍을 지원하는 것을 확인하였다
최근 멀티미디어 분야의 연구개발 동향은 주로 비디오와 오디오 신호의 개별적인 부호화에 치중하던 이전의 기술적 동향에서 벗어나, 비디오, 오디오, 텍스트 등과 같은 여러 종류의 신호에 대하여 시간상 동기일치를 고려하여 다중화하는 시스템 기술의 중요성이 더욱 증가하고 있다. MPEG-4 영상압축 표준은 영상의 내용에 대한 이해를 바탕으로 내용기반 부호화에 중점을 두고 있다. 이 내용기반 부호화에서는 각 미디어 데이터 자체를 개체 단위로 나누어 처리할 수 있기 때문에 사용자의 의도에 따라 다양한 형태의 조작과 디스플레이가 가능하며 그 응용 분야가 매우 넓다. 본 논문에서는 MPEG-4 표준의 시스템 규격과 파일 포맷에 따라 구현된 멀티미디어 서비스 시스템을 기술하였다. 구현된 기술은 멀티미디어 데이터의 스트리밍, DVD, 영상전자메일, 디지털 방송과 같은 다양한 멀티미디어 서비스에 응용될 수 있는 기반 기술로서 그 중요성을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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