VOD 서버의 초기 대기시간 최소화와 성능 향상을 위한 동적 스트림 합병 기법

Dynamic Stream Merging Scheme for Reducing the Initial Latency Time and Enhancing the Performance of VOD Servers

VOD 시스템의 구성에 있어 핵심 요소라 할 수 있는 VOD 서버는 대용량의 멀티미디어 정보를 저장ㆍ관리하며 여러 가입자가 동시에 요구하는 멀티미디어 서비스를 연속적으로 처리하기 위한 대용량 데이터의 실시간 처리 능력을 갖는 컴퓨터 구조를 필요로 한다. 이때 VOD 서버는 가능한 많은 사용자들에게 동시에 실시간 서비스를 지원하기 위해서 정교한 디스크 스케줄링과 데이터 배치기법이 필요하며, 본 논문에서는 이러한 기법들에서 큰 문제점인 초기 대기시간을 감소시키기 위한 방법으로 동적 스트림 합병 기법을 제안한다. 제안된 기법은 VOD 서버에서 비디오 서비스의 경우 약간의 QoS 변화가 서비스의 질에 큰 영향을 미치지 않는 점을 이용하여 디스크 상의 데이터 배치 기법과 스케줄링 방법은 기존 방법과 동일하게 하면서, 서비스 요청의 도착시간을 기준으로 일정 시간 내에 들어오는 새로운 서비스에 대하여 재생 속도를 약간 증가시켜 이전의 서비스와 합병시킴으로써 적은 양의 버퍼만으로 초기 대기시간 줄이고 주어진 디스크 능력 하에서 최대한의 사용자를 수용할 수 있도록 한다. 본 논문은 제안된 기법의 성능을 수식과 시뮬레이션을 통하여 분석하며, 그 결과 제안된 기법이 기존의 방법에 비하여 초기 대기시간이 감소됨을 나타내며, 또한 동일한 조건하에서 수용 가능한 사용자 수가 증가되어 성능이 향상됨을 보인다.

A VOD server, which is the central component for constructing VOD systems, requires to provide high bandwidth and continuous real-time delivery. It is also necessary to the sophisticated disk scheduling and data placement schemes in VOD sewers. One of the most common problem facing in such a system is the high initial latency time to service multiple users concurrently. In this paper, we propose a dynamic stream merging scheme for reducing the initial latency time in VOD servers. The proposed scheme allows clients to merge streams on a request as long as their requests fall within the reasonable time interval. The basic idea behind the dynamic stream merging is to merge multiple streams into one by increasing the frame rate of each stream. In the performance study, the proposed scheme can reduce the initial latency time under the minimum buffer use and also can enhance the performance of the VOD server with respect to the capacity of user admission.