태그 인기도를 이용한 P2P 비디오 선반입 기법

Abstract

IPTV 서비스의 네트워크 전송 품질 및 성능 문제의 한계를 극복하기 위해 주장된 P2P 기반의 멀티미디어 스트리밍 연구는 VoD(Video-on-Demand) 스트리밍에서 VCR 기능과 같은 사용자 인터랙티비티의 지원 및 재생 지점 변경 시 스트리밍 지연을 최소화하기 위한 시스템 구조와 선반입 기법에 많은 노력을 기울여 왔다. 하지만 사용자간의 직접적인 교류를 지원하는 소셜 스트리밍의 등장으로 인해 기존의 VoD 스트리밍을 넘어서는 새로운 형태의 시스템 구조와 선반입 기법이 필요하게 되었다. 소셜 스트리밍을 지원하기 위한 태깅 시스템은 기존의 중앙 집중구조에서 P2P 기반의 분산형 구조로 설계되어야 하며, 이는 중앙 집중구조의 사용자 수용 및 성능 문제를 해결하기 위함이다. 이를 위한 시스템 구조와 전달 및 저장기법에 대한 연구가 계속적으로 이루어져 왔다. 본 논문에서는 태그 기반의 소셜 스트리밍 지원을 위해 사용자의 태그 등록 패턴을 고려하여 비디오 전 구간에 대해 피어들이 보유한 등록 태그를 이용해 오프셋의 인기도를 추정한다. 추정된 인기도를 이용하여 사용자 개인의 태그 등록 분포에 따른 개인 맞춤형 소셜 스트리밍을 지원하는 선반입 기법을 제안한다. 제안하는 방식은 사용자가 태그를 등록하고 자신이 보유한 태그를 직접 저장하고 배포하는 구조를 가진다. 이렇게 수집된 태그를 통하여 오프셋별로 등록된 태그의 분포를 구성하게 되며, 오프셋에 등록된 태그 집합 오프셋을 대표하는 태그를 선정하고 이를 통해 오프셋의 인기도를 계산한다. 또한 오프셋에 등록된 태그 집합들의 유사성을 비교하여 태그 집합을 묶는 클러스터를 구성하고 클러스터 내의 태그들의 유사관계에 따라 선반입할 오프셋을 탐색하여 오프셋 의 선반입을 위한 시퀸스를 구성하게 된다. 각 피어들은 구성된 시퀸스에 따라 연결을 구성하고 서로 보유한 태그와 오프셋을 교환하는 방식으로 미디어 전반에 걸쳐 선반입이 이루어지게 된다. 이때 클러스터는 유사관계가 있는 태그 집합으로 구성되므로 사용자의 성향에 따라 선반입할 클러스터를 선택할 수 있으며, 이를 통해 개인 맞춤형 선반입이 이루어지게 된다. 제안하는 방식의 성능을 검증하기 위해 임의 확률 상승 기법의 DSL(Dynamic Skip List)오버레이를 이용하여 인기도 추정 성능을 검증하였으며, 인기도 추정 성능에 따른 선반입 성능을 비교하였다. 실제 선반입 성능을 비교하였을 때, 초기 지점의 성능이 두드러지게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉 일반적인 VCR요청뿐 아니라 사용자가 남긴 태그를 통한 이동을 함께 지원하므로 선반입 성능의 향상을 가져왔으며, 실제 인기지점을 태그정보를 통하여 추정함으로서 사용자가 필요로 하는 오프셋을 효율적으로 반입하게 된다.