주문형 비디오 서비스의 복잡성와 대역폭 효율을 개선한 Fast Staggered 방식

Abstract

정해진 대역폭 내에서 시청자의 대기시간과 요구되는 버퍼의 량을 줄이는 것은 주문형 비디오(VoD) 서비스 시스템 설계에서 중요한 요소였다. 하지만 기존의 제안된 많은 주문형 비디오 방법들의 높은 복잡도가 구현을 어렵게 하기 때문에, 최근에는 이와 더불어 주문형 비디오 방법의 복잡도를 줄이는 것도 중요한 요소로 간주되고 있다. 본 논문에서는 대역폭의 효율성도 높이면서 기존의 주문형 비디오 방법들의 복잡성을 크게 줄인 Fast Staggered 방식을 제안한다. 논문에서 제안하는 Fast Staggered 방식은 Fast Broadcasting의 높은 대역폭 효율과 Staggered Broadcasting 방식의 간단한 구조적 특징을 한꺼번에 가지고 있는 매우 실용적인 주문형 비디오 방법이다. 모의실험 결과 제안된 방식은 시청자 최대 대기시간이 Fast Broadcasting 방식과 거의 일치하고, 시청자 최대 버퍼 요구량은 매우 낮게 나타났다. 그리고 제안된 방식은 비디오 분할에 따라서 시청자의 대기시간과 필요한 버퍼량을 조절 할 수 있기 때문에 주문형 비디오 방식이 적용되는 환경에 따라서 조절해서 적용이 가능하다. 또한 주문형 비디오 방식의 복잡성도 함께 줄일 수 있는데, 제안된 방식은 비디오 데이터 세그먼트 수를 크게 줄이고, 복잡한 채널 관리를 줄였으며, 사용하는 채널의 수도 크게 감소시켰다. 본 논문은 Fast Staggered 방식의 서버 동작과정, 클라이언트 동작과정, 성능 모델, 모의실험을 통하여 제안된 방식의 높은 효율성과 실용성을 제시한다.

In designing a video-on-demand (VoD) system, one of the major challenges is how to reduce the viewer’s waiting time maintaining a given bandwidth allocation and how to reduce the client’s buffer requirements. To solve these problems, many VoD schemes were proposed. However, most VoD schemes require managing many segments of a video, frequency channel hopping, and using many channels at the same time. Therefore, to the complexity is a barrier to implementation. In this paper, we propose a fast staggered broadcasting scheme which has a simple structure and substantially improved VoD efficiency. The numerical results demonstrate that the viewer’s waiting time of the fast staggered broadcasting scheme is close to the fast broadcasting scheme and the buffer requirements of this can be adapt for demanding rate by adjusting the short front part of a video sizes.