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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정광수
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 광운대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (11)
2016
2015
2014
2013
2012
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고성능의 휴대 단말들이 다양한 형태로 보급되고 네트워크 기술이 발전함에 따라, 다양한 환경에 적응적으로 멀티미디어를 전달할 수 있는 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 적응적 스트리밍 기법이 주목받고 있다. 이에 따라, 사용자 체감품질을 향상시키기 위한 HTTP 적응적 스트리밍 기법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 대부분 싱글서버 환경을 가정하고 있기 때문에, 멀티서버 환경에서 제공되는 상용 멀티미디어 스트리밍 서비스들에 적용되기 어려운 한계가 있다.
최근에는 대역폭 집합 (Bandwidth Aggregation), 대체 전송 (Alterna- tive Transmission) 같은 많은 장점이 있는 멀티서버 환경에 HTTP 적응적 스트리밍 기법을 적용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 멀티서버 환경을 위해 제안된 기법들은 다중경로의 대역폭을 집합하여 높은 대역폭을 확보하고, 동적인 서버 선택을 통해 네트워크 혼잡을 회피함으로써 비디오 품질을 향상 시킨다. 그러나 이와 같은 기법들은 다수의 클라이언트들이 경쟁할 때 병목링크를 생성하고, 대역폭 집합에 따른 대역폭 변동 편차가 증가하는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 멀티서버 환경에서 사용자 체감품질을 저하 시키는 주된 원인이다.
본 논문에서는 기존 연구들의 문제점들을 해결하기 위해, 멀티서버 환경을 위해 제안된 기존 HTTP 적응적 스트리밍 기법들을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 기존 기법에서 발생할 수 있는 재생 끊김 및 잦은 품질 변경 등의 문제점들을 확인하였다. 이를 기반으로 기존 기법들의 한계성을 극복하면서 사용자 체감품질을 향상 시킬 수 있는 새로운 HTTP 적응적 스트리밍 기법을 제안하였다.
제안하는 기법은 멀티서버 환경에서 각 서버와의 네트워크 상태를 기반으로 타겟 서버를 설정하고, 세그먼트 정보 또는 프로빙 패킷을 이용하여 해당 서버들의 대역폭을 예측한다. 또한, 예측한 네트워크 대역폭 상태를 기반으로 재생 마감시간을 만족할 수 있도록 각 서버로 요청하는 세그먼트들을 스케줄링 한다. 빈번한 품질 변경을 방지하기 위해 대역폭 변동 편차를 고려한 대역폭 집합 및 품질 적응을 수행한다. 마지막으로 클라이언트들이 경쟁하는 환경에서 세그먼트 요청이 몰리는 것을 방지하기 위해, 각 서버와의 대역폭을 기반으로 확률적 서버 변경 및 품질 적응을 수행한다.
제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해, 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 성능 검증을 수행하였다. 제안 기법은 기존 기법의 집합된 대역폭의 변동 편차 증가, 세그먼트 재정렬, 병목링크 형성과 같은 문제점들을 해결하였고, 또한 기존 기법과의 성능 비교를 통해 제안 기법이 멀티서버 환경에서 사용자 체감품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
최근에는 대역폭 집합 (Bandwidth Aggregation), 대체 전송 (Alterna- tive Transmission) 같은 많은 장점이 있는 멀티서버 환경에 HTTP 적응적 스트리밍 기법을 적용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 멀티서버 환경을 위해 제안된 기법들은 다중경로의 대역폭을 집합하여 높은 대역폭을 확보하고, 동적인 서버 선택을 통해 네트워크 혼잡을 회피함으로써 비디오 품질을 향상 시킨다. 그러나 이와 같은 기법들은 다수의 클라이언트들이 경쟁할 때 병목링크를 생성하고, 대역폭 집합에 따른 대역폭 변동 편차가 증가하는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 멀티서버 환경에서 사용자 체감품질을 저하 시키는 주된 원인이다.
본 논문에서는 기존 연구들의 문제점들을 해결하기 위해, 멀티서버 환경을 위해 제안된 기존 HTTP 적응적 스트리밍 기법들을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 기존 기법에서 발생할 수 있는 재생 끊김 및 잦은 품질 변경 등의 문제점들을 확인하였다. 이를 기반으로 기존 기법들의 한계성을 극복하면서 사용자 체감품질을 향상 시킬 수 있는 새로운 HTTP 적응적 스트리밍 기법을 제안하였다.
제안하는 기법은 멀티서버 환경에서 각 서버와의 네트워크 상태를 기반으로 타겟 서버를 설정하고, 세그먼트 정보 또는 프로빙 패킷을 이용하여 해당 서버들의 대역폭을 예측한다. 또한, 예측한 네트워크 대역폭 상태를 기반으로 재생 마감시간을 만족할 수 있도록 각 서버로 요청하는 세그먼트들을 스케줄링 한다. 빈번한 품질 변경을 방지하기 위해 대역폭 변동 편차를 고려한 대역폭 집합 및 품질 적응을 수행한다. 마지막으로 클라이언트들이 경쟁하는 환경에서 세그먼트 요청이 몰리는 것을 방지하기 위해, 각 서버와의 대역폭을 기반으로 확률적 서버 변경 및 품질 적응을 수행한다.
제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해, 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 성능 검증을 수행하였다. 제안 기법은 기존 기법의 집합된 대역폭의 변동 편차 증가, 세그먼트 재정렬, 병목링크 형성과 같은 문제점들을 해결하였고, 또한 기존 기법과의 성능 비교를 통해 제안 기법이 멀티서버 환경에서 사용자 체감품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
목차
제 1장 서론 1제 2장 관련 연구 42.1 HTTP 적응적 스트리밍 42.2 멀티서버 환경에서의 HTTP 적응적 스트리밍 기법 14제 3장 기존 멀티서버 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍 기법의 문제점 333.1 클라이언트 경쟁 시 성능 저하 문제점 333.2 다중경로를 통한 동시 다운로드 기법의 문제점 39제 4장 멀티서버 환경을 위한 새로운 HTTP 적응적 스트리밍 기법 464.1 멀티서버 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍 기법의 구조 464.2 타겟 서버 설정 및 네트워크 상태측정 504.3 동시 다운로드를 위한 미디어 세그먼트 스케줄링 기법 554.4 대역폭 집합 및 품질 변경 634.5 대역폭 기반의 확률적 서버 변경 66제 5장 성능 평가 및 고찰 695.1 시뮬레이션 환경 705.2 제안 기법의 동작 검증 725.3 사용자 체감품질에 대한 성능 평가 80제 6장 결론 88참고문헌 90
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