| 1 |
1
클라이언트 단말에게 멀티미디어 데이터 스트림을 전송하고 상기 클라이언트 단말이 전송하는 피드백 메시지를 주기적으로 수신하는 스트리밍 서버에 있어서,
전송하고자 하는 멀티미디어 데이터를 적어도 2 이상의 프레임 타입 중 어느 하나의 프레임 타입을 갖는 멀티미디어 데이터 프레임으로 인코딩하는 인코더;
상기 클라이언트 단말의 버퍼에 버퍼링된 데이터량의 추정값을 계산하고, 상기 계산된 추정값에 의해 특정시점에서의 상기 클라이언트 단말의 버퍼 상태를 판단하는 버퍼상태판단모듈;
상기 피드백 메시지 정보를 통해 TCP 트래픽의 평균 전송률을 계산하고, 상기 TCP 트래픽의 평균 전송률에 의거하여 상기 클라이언트 단말로 전송할 멀티미디어 데이터 스트림의 전송률을 산출하는 전송률산출모듈;
상기 피드백 메시지 정보를 통해 네트워크 상태를 판단하는 네트워크상태판단모듈; 및
상기 인코딩된 멀티미디어 데이터 프레임 중 상기 클라이언트 단말로 전송할 일부 멀티미디어 데이터 프레임을 활성화시키고, 상기 클라이언트 단말의 버퍼 상태 또는 상기 네트워크 상태에 따라 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 조절하며, 상기 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 이용하여 각각의 프레임 타입별로 가용 대역폭을 계산하는 품질적응모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 2 |
2
제 1 항에 있어서, 상기 품질적응모듈은,
상기 버퍼상태판단모듈이 상기 클라이언트 단말의 버퍼 상태를 판단한 결과 상기 클라이언트 단말의 버퍼가 언더플로(Underflow) 될 것으로 판단되는 경우 상기 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 감소시키고, 상기 클라이언트 단말의 버퍼가 오버플로(Overflow) 될 것으로 판단되는 경우 상기 인코딩된 멀티미디어 데이터 프레임 중 일부를 추가로 활성화하여 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 3 |
3
제 2 항에 있어서,
상기 네트워크상태판단모듈이 네트워크 상태가 혼잡상태인 것으로 판단하는 경우, 상기 품질적응모듈은, 상기 각각의 프레임 타입별로 계산된 가용 대역폭에 따라 각각의 프레임 타입별로 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임의 전송률을 제어하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 4 |
4
제 2 항에 있어서,
상기 네트워크상태판단모듈이 네트워크 상태가 안정상태인 것으로 판단하는 경우, 상기 품질적응모듈은 경쟁하는 트래픽과의 대역폭 경쟁을 위해 상기 멀티미디어 데이터 스트림의 전송률을 소정의 크기만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 5 |
5
제 4 항에 있어서,
상기 네트워크상태판단모듈이 네트워크 상태가 안정상태인 것으로 판단하는 경우, 상기 품질적응모듈은 가용 대역폭의 여유가 있는 지를 판단하여, 여유가 있는 경우에는 상기 인코딩된 멀티미디어 데이터 프레임 중 일부를 추가로 활성화함으로써 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 6 |
6
제 5 항에 있어서,
상기 증가되는 멀티미디어 데이터 스트림의 전송률의 크기는 같은 네트워크 조건에서 경쟁하는 TCP 트래픽의 전송률 증가분을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 7 |
7
제 5 항에 있어서,
상기 버퍼상태판단모듈은, 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수에 변동이 있는 경우 상기 변동된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 기반으로 다음 주기에서의 상기 클라이언트 단말의 버퍼 상태를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 8 |
8
제 7 항에 있어서,
상기 품질적응모듈은 상기 클라이언트 단말의 버퍼에 버퍼링된 GOP(Group of Pictures)의 수(ΔGOP)를 계산하고, 상기 클라이언트 단말의 버퍼에 버퍼링된 GOP의 수(ΔGOP)를 각각 소정의 최소 문턱치(ΔMIN) 및 최대 문턱치(ΔMAX)와 비교함으로써 상기 버퍼의 언더플로 및 오버플로의 발생 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 9 |
9
제 8 항에 있어서,
상기 품질적응모듈은 하기의 수학식7 내지 9에 표현된 조건들에 따라 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수의 조절 여부를 결정하고, 여기서 XnGOP 는 n번째 GOP를 전송할 때 필요한 가용 대역폭, Xn-1GOP 는 n-1번째 GOP를 전송할 때 필요한 가용 대역폭, , , 는 각각 I,B,P 프레임 하나를 보낼 때 필요한 대역폭을 의미하고 여기서 XI, XP, XB는 각각 활성화된 I,P,B 프레임들에 할당되는 대역폭을, α,β,γ는 각각 활성화된 I,B,P 프레임의 수를 의미하며 , ΔGOP는 상기 클라이언트 단말의 버퍼에 버퍼링된 GOP의 수, ΔMIN과 ΔMAX 는 각각 최소문턱치 및 최대문턱치인 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 10 |
10
제 9 항에 있어서,
상기 버퍼상태판단모듈은 하기의 수학식3에 의해 산출된 값을 이용하여 클라이언트 단말의 버퍼상태를 판단하고, 여기서 는 시점 t에서 버퍼링된 것으로 판단되는 i 프레임의 데이터량, 은 시점 t-1에서 버퍼링된 것으로 판단되는 i 프레임의 데이터량, 는 시점 t에서 계산된 i 프레임의 가용대역폭, α,β,γ는 각각 활성화된 I,P,B 프레임 수, Bi는 i 프레임 하나의 바이트 수, NFACTIVE = α + β + γ 는 활성화된 하나의 GOP 내의 프레임 수, FRACTIVE 는 활성화된 프레임의 초당 프레임율인 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 서버
|
| 11 |
11
스트리밍 서버를 이용한 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법에 있어서,
클라이언트 단말로부터 주기적으로 네트워크 상태 정보를 포함하는 피드백 메시지를 수신하는 단계;
상기 클라이언트 단말의 버퍼에 버퍼링된 데이터량을 판단하여 특정 시점에서의 상기 클라이언트 단말의 버퍼 상태를 판단하고, 상기 버퍼의 언더플로(Underflow) 또는 오버플로(Overflow)의 발생 가능성을 판단하는 단계; 및
상기 언더플로 또는 오버플로의 발생 가능성 판단 결과 언더플로 또는 오버플로가 발생할 것으로 판단되는 경우 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 12 |
12
제 11 항에 있어서,
상기 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임 수를 조절하는 단계를 수행한 후, 상기 피드백 메시지를 이용하여 네트워크 상태가 혼잡상태인지 안정상태인지를 판단하는 네트워크상태판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 13 |
13
제 12 항에 있어서,
상기 네트워크 상태가 안정상태로 판단된 경우, 경쟁 트래픽과의 대역폭 경쟁을 위하여 전송률을 소정의 크기만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 14 |
14
제 13항에 있어서,
상기 네트워크 상태가 안정상태로 판단된 경우, 가용 대역폭에 여유가 있는지를 판단하여 가용 대역폭의 여유가 있는 경우 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임의 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 15 |
15
제 14 항에 있어서,
상기 네트워크 상태가 혼잡상태로 판단된 경우, TCP 트래픽의 평균 전송률을 상기 피드백 메시지 정보를 활용하여 산출하고, 상기 TCP 트래픽의 평균 전송률에 따라 멀티미디어 데이터 스트림의 전송률을 산출하며, 전송할 멀티미디어 데이터 프레임에 대하여 상기 멀티미디어 데이터 스트림의 전송률을 이용하여 각 프레임 타입별로 가용 대역폭을 할당하고 각 프레임 타입별 전송률을 조절하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 16 |
16
제 15 항에 있어서,
상기 버퍼의 언더플로가 발생할 것으로 판단되는 경우 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임의 수를 감소시키고, 상기 버퍼의 오버플로가 발생할 것으로 판단되는 경우 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임의 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 17 |
17
제 16 항에 있어서,
상기 TCP 트래픽의 평균 전송률은 하기의 수학식10에 의해 산출된 패킷 손실률을 이용하여 산출되고, 여기서 Pn은 n번째 RTCP 주기가 끝나고 계산된 패킷손실률, NPi는 i번째 RTCP 주기에서 스트리밍 서버가 전송한 패킷 수(Number of Packets), Li는 i번째 RTCP 주기에서 손실이벤트가 있는 경우 Li=1이고, i번째 RTCP 주기에서 손실이벤트가 없는 경우 Li=0이 되는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
| 18 |
18
제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성화된 멀티미디어 데이터 프레임의 수에 변동이 있는 경우, 상기 버퍼 상태를 다시 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 품질 적응적 멀티미디어 데이터 스트리밍 방법
|
