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끊김없는 미디어 스트리밍을 위한 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법

Prefetching Based Adaptive Media Playout for Seamless Media Streaming

이좌형 ( Joa Hyoung Lee ) , 정인범 ( In Bum Jung )
  • : 한국정보처리학회
  • : 정보처리학회논문지A 16권5호
  • : 연속간행물
  • : 2009년 10월
  • : 327-338(12pages)
피인용수 : 26건

(자료제공: 네이버학술정보)

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기존의 인터넷 기반 스트리밍에 관한 연구들에서는 네트워크의 변화에 따라 적응적으로 QoS(Quality of Service)를 조절하는 기법들을 제시하여 왔다. 하지만 이는 서비스 제공자 입장에서의 문제 해결이며 네트워크 상태에 상관없이 일정한 QoS를 원하는 사용자에게는 적합하지 않다. 본 논문에서는 네트워크 상태가 변하더라도 끊김없는 미디어 스트리밍을 보장하는 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법인 PAP을 제안한다. 제안하는 PAP기법에서는 서버 측에서 네트워크 장애에 대비하여 미디어 데이터를 미리 전송하는 프리페칭 기법을 사용하며 클라이언트 에서는 장애발생시 프리페칭된 미디어 데이터의 재생간격을 적응적으로 조절하여 재생하도록 한다. 클라이언트에서는 네트워크에 장애 발생여부에 따라 프레임의 재생간격을 늘리거나 줄여 버퍼 언더플로우가 발생할 확률을 줄인다. 프리페칭과 적응적 미디어 재생 기법을 함께 사용함으로써 미디어의 화질 열화와 재생 지연을 최소화시킬 수 있다. 실험을 통하여 비디오 스트림의 특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 네트워크 상태에 따라 적응적으로 프리페칭을 함으로써 기존 방식에 비해 QoS를 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.
Recently, with the advance of computing and networking technique, the high speed internet becomes widespread, however, it is still hard job to do streaming the media which requires high network bandwidth over the internet. Previous researches for streaming over the internet mainly proposed techniques that controls the QoS(Quality of Service) of the media in proportion to the network status. Though, this could be the solution for the service provider while the service user who wants constant QoS may not satisfy with variable QoS. In the paper, we propose a network adaptive prefetching technique, PAP, for guarantee of constant QoS. The PAP prefetches frames by increasing the frame transmission rate while the available network bandwidth is high. The PAP uses the prefetched frames to guarantee the QoS while the available network bandwidth is low and increases the playout interval to prevent buffer underflow. The experiment result shows that the proposed PAP could guarantee the constant QoS by prefetching the frames adaptively to the network bandwidth with the characteristic of video stream.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2012-000-001098972

간행물정보

  • : 공학분야  > 전자공학
  • :
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  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 2001-2012
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1비행 시뮬레이션을 위한 구름 모델링 및 렌더링

저자 : 도주영 ( Joo Young Do ) , 백낙훈 ( Nak Hoon Baek ) , 이창우 ( Chang Woo Lee ) , 유관우 ( Kwan Woo Ryu )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 307-318 (12 pages)

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컴퓨터 그래픽스에서 구름과 같은 대기 현상을 모델링하고 렌더링하는 것은 그 복잡성과 규모, 편재성 등으로 인해 상당히 까다로운 연구과제들 중의 하나이다. 본 논문은 컴퓨터 게임이나 항공 시뮬레이션 분야에서 요구되는, 실시간에 처리될 수 있는 구름 모델링과 렌더링 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 사용자가 직관적이고 대화형 편집 과정을 거쳐 권운, 층운, 적운 등의 다양한 형태를 생성할 수 있다. 또한, 메타볼과 계층적 구형 파티클을 사용하여, 세부 묘사를 자동으로 추가할 수 있다. 생성된 파티클들은 다중 순방향 산란과 이방성 산란을 고려하여 빌보드 방식으로 출력함으로써 실시간 처리가 가능하다.

2문자열의 최장 공통 부분문자열과 최대 반복자를 구하기 위한 상수시간 RMESH 알고리즘

저자 : 한선미 ( Seon Mi Han ) , 우진운 ( Jin Woon Woo )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 319-326 (8 pages)

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문자열 연산이 계산 생물학 분야에 응용되면서 효율적인 문자열 연산을 위한 다양한 자료구조와 알고리즘이 연구되고 있다. 최장 공통 부분 문자열 문제는 두 개 이상의 문자열에서 가장 길게 일치하는 부분문자열을 찾는 연산이며, 최대 반복자 문제는 하나의 문자열에서 두 번 이상 반복되는 부분문자열을 찾는 연산이다. 이 연산은 패턴 매칭, 유사도 측정 등의 문자열 처리 분야에서 중요하게 사용되고 있다. 본 논문에서는 RMESH(Reconfigurable MESH) 구조에서 3-차원 ? ×?×? 프로세서를 사용하여 두 문자열의 최장 공통 부분문자열을 구하는 알고리즘과 주어진 문자열의 최대 반복자를 찾는 알고리즘을 제안하며, 이 알고리즘들은 모두 (시간 복잡도를 갖는다.

3끊김없는 미디어 스트리밍을 위한 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법

저자 : 이좌형 ( Joa Hyoung Lee ) , 정인범 ( In Bum Jung )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 327-338 (12 pages)

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기존의 인터넷 기반 스트리밍에 관한 연구들에서는 네트워크의 변화에 따라 적응적으로 QoS(Quality of Service)를 조절하는 기법들을 제시하여 왔다. 하지만 이는 서비스 제공자 입장에서의 문제 해결이며 네트워크 상태에 상관없이 일정한 QoS를 원하는 사용자에게는 적합하지 않다. 본 논문에서는 네트워크 상태가 변하더라도 끊김없는 미디어 스트리밍을 보장하는 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법인 PAP을 제안한다. 제안하는 PAP기법에서는 서버 측에서 네트워크 장애에 대비하여 미디어 데이터를 미리 전송하는 프리페칭 기법을 사용하며 클라이언트 에서는 장애발생시 프리페칭된 미디어 데이터의 재생간격을 적응적으로 조절하여 재생하도록 한다. 클라이언트에서는 네트워크에 장애 발생여부에 따라 프레임의 재생간격을 늘리거나 줄여 버퍼 언더플로우가 발생할 확률을 줄인다. 프리페칭과 적응적 미디어 재생 기법을 함께 사용함으로써 미디어의 화질 열화와 재생 지연을 최소화시킬 수 있다. 실험을 통하여 비디오 스트림의 특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 네트워크 상태에 따라 적응적으로 프리페칭을 함으로써 기존 방식에 비해 QoS를 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.

4웹 서비스 동적 연동을 위한 클라이언트 에이전트 프레임워크

저자 : 박영준 ( Young Joon Park ) , 이우진 ( Woo Jin Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 339-346 (8 pages)

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일반적으로 웹 서비스에 접속하기 위해서는 .NET 또는 자바 런타임 등의 무거운 프레임워크를 사용하여야 한다. 이러한 프레임워크들은 기본적으로 PC 급 이상의 리소스를 가진 경우에 사용할 수 있으므로 센서 노드와 같이 제한적인 리소스를 가진 경우에는 웹 서비스를 사용할 수 없다. 이 논문에서는 이러한 클라이언트 노드에서 웹 서비스를 사용할 수 있는 클라이언트 에이전트 프레임워크를 제안한다. 클라이언트 에이전트 프레임워크는 충분한 리소스를 가진 제 3의 서버에서 관리되며, 실제 클라이언트 노드는 에이전트 서버에 접속하여 해당 클라이언트 에이전트의 웹 서비스 연동 기능을 이용한다. 클라이언트 에이전트는 클라이언트 요청 시에 WDSL 정보를 활용하여 동적으로 생성된다. 이러한 웹 서비스 연동 방법을 이용하면, 센서 노드나 모바일 단말에서 최소의 리소스로 웹 서비스를 연동할 수 있으므로 다양한 유형의 서비스를 구현할 수 있다.

5분기 명령어의 조기 예측을 통한 예측지연시간 문제 해결

저자 : 곽종욱 ( Jong Wook Kwak ) , 김주환 ( Ju Hwan Kim )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 347-356 (10 pages)

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정교한 분기 예측기의 설계는 오늘날의 프로세서 성능 향상에 중요한 역할을 하게 되었다. 분기 예측의 정확도가 더욱 더 중요해 지면서 정확도의 향상을 위한 다수의 기법들이 제안되었지만, 기존의 연구들은 예측 지연 시간을 간과하는 경향이 있었다. 본 논문에서는 예측 지연 시간 문제를 해결하고자 조기 예측 기법 (ESP, Early Start Prediction)을 제안한다. 조기 예측 기법은 분기 예측에 있어서 활용되는 분기 명령어의 주소 대신 그것과 일대일 대응이 되는 기본 블록의 시작 주소 (BB_SA, Basic Block Start Address)를 이용한다. 즉, 분기 명령어의 주소가 사용되는 기존의 환경에서, BB_SA를 활용하여 조기 예측을 시작함으로써, 예측 지연 시간을 숨긴다. 또한 제안된 기법은 짧은 간격 숨김 기법(short interval hiding technique)을 통해 보다 더 나은 성능 향상을 기대할 수 있다. 실험 결과 본 논문에서 제안된 기법은 예측 지연 시간을 줄임으로써, 예측 지연 시간이 1 사이클인 이상적인 분기 예측기의 성능에 0.25% 이내로 근접한 IPC 결과를 얻었다. 또한 기본 블록의 시작주소와 분기 명령어 사이에 짧은 간격을 가질 경우에 대한 개선 방법을 추가적으로 적용시킬 경우, 기존의 방식과 비교하여 평균 4.2%, 최대 10.1%의 IPC 향상을 가져왔다.

6모바일 IP 스토리지 상에서 멀티미디어 컨텐츠 실행을 위한 효율적인 무선랜 장치 전력제어 기법

저자 : 남영진 ( Young Jin Nam ) , 최민석 ( Min Seok Choi )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 357-368 (12 pages)

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플래시 메모리와 하드디스크의 저장 공간 제약을 문제를 극복하기 위한 방법으로 모바일 IP 스토리지가 제안되었다. 모바일 IP 스토리지는 무선 IP 네트워크를 통하여 모바일 장치에 거의 무제한적인 저장 공간을 제공한다. 하지만, 모바일 IP 스토리지를 이용한 멀티미디어 컨텐츠 스트리밍 시 무선랜 장치의 지속적인 전력소모로 인해 모바일 장치의 배터리 수명이 급격히 감소하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 IP 스토리지를 통하여 멀티미디어 컨텐츠를 실행할 시에 무선랜 장치의 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선반 입 버퍼 입출력 모듈, 무선랜 장치 전력제어 모듈, 선반입 버퍼 재구성 모듈로 구성되어 있다. 또한, 제안된 기법은 멀티미디어 컨텐츠의 품질에 적응적으로 선반입 버퍼의 크기를 자동적으로 결정하고 멀티미디어 컨텐츠가 실행되는 동안 On-Off 동작을 기반으로 무선랜 장치 전력 상태를 동적으로 제어한다. 제안된 기법의 성능을 임베디드 리눅스 2.6.11, 인텔 iSCSI 참조코드, 무선랜 장치를 이용하는 PXA270기반 모바일 장치 상에서 평가한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법이 전력제어를 하지 않을 때에 비해 QVGA급 멀티미디어 컨텐츠 실행 시 무선랜 카드의 에너지 소모를 최대 8.5배 정도 감소시킴을 보인다.

7제어 기능을 갖는 디지털 컨버전스 장비를 위한 SNMP 확장에 관한 연구

저자 : 허길 ( Gil Heo ) , 김은희 ( Eun Hoe Kim ) , 최재영 ( Jae Young Choi )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 369-380 (12 pages)

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SNMP는 네트워크 장비들을 관리하기 위한 표준 프로토콜로서, 확장성, 정보관리, 인증, 암호화, 접근 제어 등과 같은 우수한 장비 관리기능을 제공한다. 그러나 상황적응형 서비스를 제공하기 위한 제어 기능을 갖는 디지털 컨버전스 장비들을 통합 관리하기에는 제어기능이 취약하며, SNMP 통신 메시지의 길이에 제약이 있다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 제어기능을 가진 디지털 컨버전스 장비들을 통합 관리하기 위한 확장된 SNMP를 제안한다. 확장된 SNMP는 다양한 디지털 컨버전스 장비들을 효과적으로 제어하기 위해 SNMP 엔진에 DDS (Device Driver Subsy stem)를 추가하고 CADM (Control Agent Driver Model)을 정의하여 그 구조를 개선하였다. 따라서 설정과 제어 구분의 모호성을 해결하였고, 추상화된 인터페이스를 지원함으로써 SNMP 어플리케이션이 장비를 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 SNMP 통신 메시지 길이의 제약을 받지 않는 세 개의 SNMP 명령어를 추가함으로써 용량이 큰 고수준의 데이터도 전송이 가능하도록 하였다.

8차량 충돌 사고에 대한 위치 확인 및 서비스 시스템

저자 : 문승진 ( Seung Jin Moon ) , 이용주 ( Yong Joo Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 381-388 (8 pages)

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무선인터넷 기술의 발달과 응용의 확산으로 위치정보를 이용한 위치기반 서비스 형태는 더욱더 다양해 지고 있다. 특히, 언제 어디서나 사람과 사물 같은 객체의 위치를 인식하고 이를 기반으로 유용한 서비스를 제공하는 유비쿼터스 위치기반 서비스(Ubiquitous Location Based Services : u-LBS)가 중요한 서비스로 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 논문에서는 차량 충돌 위치와 관련한 서비스 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서 사용된 GPS Packet에는 위치에 대한 정보와 차량 충돌에 대한 충돌 세기와 시간, 차량에 대한 NodeID 등으로 구성되어 있다. 이러한 데이터들을 이용하여 하나의 패킷이 만들어 지게 되고 차량 간 충돌이 발생할 경우 차량에서 Gateway로 전송된다. Gateway에서 Server로 전송된 패킷은 충돌 여부를 판단하여 위급상황으로 판단되면, 구급센터로 위치정보와 충돌측정여부에 대하여 알려주게 된다. 또한, 이러한 위급상황에 대해서는 외부에 있는 가족 등의 관련된 사람들에게 무선으로 무선단말기(PDA, 휴대폰)를 통해 알려주게 된다. Server에 들어오게 되는 충돌 정보들은 Database에 저장이 되도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u-LBS시스템의 유효성을 검증하기 위한 실험을 수행하였다.

9모바일 환경에서 맞춤형 콘텐츠 전달을 위한 비디오 적응성 모델

저자 : 김스베틀라나 ( Svetlana Kim ) , 윤용익 ( Yong Ik Yoon )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 389-394 (6 pages)

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이동하면서도 디지털 방송을 볼 수 있는 모바일 TV가 세계에 보급되기 시작하였다. TV 또는 HDTV와 같은 대화형 데이터 서비스를 제공하기 위해서 데이터 표현, 전송 및 처리가 아주 중요하다. 특히 제한된 대역폭과 낮은 성능의 단말과 같은 모바일 방송통신 환경에서 오디오, 비디오, 이미지 등의 다양한 멀티미디어 서비스를 제공 받기 위해서는 효율적으로 전송 및 적응형 데이터 서비스 기술이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서모바일 환경에서 사용자 중심으로 비디오서비스 대한 미들웨어 기술을 효율적으로 개발하기 위하여 사용자 환경상황인식(Usage Environment), 개인화(Personalization)를 위한 데이터 수정 및 처리 기술, 사용자 중심으로 맞춤형 적응 서비스 미들웨어 UP-SAM(User Personalization Context-Aware Service Adaptation Middleware) 모델을 제안한다.

10저소득층 학생에 대한 사이버가정학습의 만족도 및 효과성 인식 분석

저자 : 최길수 ( Gil Su Choi ) , 김용대 ( Yong Dae Kim ) , 이종연 ( Jong Yun Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지A 16권 5호 발행 연도 : 2009 페이지 : pp. 395-402 (8 pages)

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2005년부터 국가적 차원에서 전국적으로 운영되고 있는 사이버가정학습은 지역간 교육격차 해소와 사교육비 경감이라는 목적을 가지고 운영되고 있다. 이에 사이버가정학습이 목적에 맞게 잘 운영되고 있는지에 대한 분석 연구는 매우 필요하다. 따라서 본 논문은 사이버가정학습의 교육적 효과성 및 만족도를 평가하는 모델을 제안하고 저소득층 학생을 대상으로 만족도와 효과성을 분석하여 사이버가정학습이 보다 효과적으로 운영되도록 지원하는데 목적이 있다. 아울러 세부적인 연구내용은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 기존 연구를 바탕으로 사이버가정학습 평가모델을 제안하였다. 둘째, 온라인 설문조사를 통해 사이버가정학습에 대한 저소득층 학생들의 만족도와 효과성, 개선사항을 조사하였다. 셋째, 성별, 소속지역, 소속학급, 학급구성방식 등 배경요인별에 따른 만족도와 효과성을 비교?분석하였다. 끝으로 본 논문은 저소득층 학생들을 대상으로 이러닝 효과성과 만족도를 측정 분석하였다는데 의의가 있으며, 향후 사이버가정학습이 교육기회 균등 및 교육격차 해소라는 본래의 목적을 살리고 보다 나은 교육서비스가 되기 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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