멀티미디어 서비스를 위한 얕은 지식

멀티미디어의 특징

데이터가 매우 크다.

문자 데이터와 비교하면 비디오나 오디오 데이터는 엄청나가 크다.

24-bit, 1080p @ 60 fps: 24 × 1920×1080 × 60 = 2.98 Gbit/s.

출처 : Wikidepia, Uncompressed video

방대한 분량의 자료를 저장하고 전송하는 기술이 요구된다.

시간에 민감하다.

멀티미디어 정보의 유효성은 시간과 밀접하다.
시간내에 처리되지 않으면 정보의 품질이 급격히 떨어진다.
실시간 처리와 네트워크 서비스 품질(QoS)이 필요하고
각 매채간의 상호 동기를 해결해야 한다.

인간의 오감으로 수용하는 데이터이다.

멀티미디어는 궁극적으로 인간의 오감(대부분 시각과 청각)으로 수용된다.
이로 인해 약간의 오류를 허용하는 특징이 있다.
이를 활용한 압축과 오류 보정/은닉 기법이 요구된다.

기술적인 도전

멀티미디어 압축

방대한 분량을 저장하고 전송하려면 크기를 줄여야 한다.
이때 사용하는 기술이 압축(compression)이다.
압축의 기본 원리는 중복 데이터 제거이다.
위 원리와 더불어, 멀티미디어 압축은 덜 민감하거나 인식하기 어려운 부분까지 제거한다.^[각주:1]

파일 시스템과 RAID, Object Storage

멀티미디어는 시간적인 연속성이 있는 대용량 데이터라는 특징이 있다.
가능하면 큰 블록들이 연속되어 있는 것이 더 효과적이다.
멀티미디어는 약간의 오류를 허용하기 때문에 오류 탐지와 보정 기능이 매우 강력할 필요는 없다.
높은 대역폭을 제공하기 위해 대용량 객체의 병렬 입출력이 요구된다.

네트워크 서비스 품질 (QoS: Quality of Service)

높은 대역폭과 실시간적 특성을 해결해야 한다.
인터넷의 best-effort 정책은 문자 데이터는 괜찮지만,
멀티미디어 전송에는 적합하지 않다.
멀티미디어 전송을 위해서는
- 네트워크 자원을 예약할 수 있어야 하고,
- 특정 프로그램이 필요 이상으로 점유하는 것을 막아야 한다.

캐싱(Caching)과 버퍼링(Buffering)

캐싱과 버퍼링은 이차 저장소의 지연과 오버헤드를 피하기 위해
접근과 읽기가 빠른 일차 저장소를 사용하는 것이다.
방대한 분량을 지연 없이 효과적으로 전송하기 위해서 필요한 기술이다.
전자는 공유 저장 장치에 읽은 부분을 저장하고,
후자는 자신의 저장 장치에 다음 부분을 미리 가져온다.

FEC(Forward Error Correction)

재전송 기법을 사용 할 수 없거나 시간이 중요할 경우에 오류를 해소하는 방법이다.
멀티케스팅이나 무선 환경에서 주로 사용한다.

멀티케스팅(multicasting)

같은 데이터를 여럿이 동시에 받는 상황에서
높은 대역폭을 효과적으로 처리하는 방법이다.
멀티캐스트는 소스로부터 패킷을 한 번만 전송한다.
네트워크에서 필요한 경우에만 여러 수신자에 도달하는 패킷을 복제한다.
라이브 서비스처럼 하나가 송신하고 다수가 수신하는 경우 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있다.

이 글은 대강의 큰 그림을 보여준다.
이외에도 알아야 하는 것은 정말 많고
각각에 대한 깊은 이해도 필요하다.
연극이나 영화가 종합 예술이라면
멀티미디어 서비스는 종합 기술이고 할 수 있다.
이 글이 멀티미디어 서비스에 입문하려는 분들께 도움이 되기를 희망한다.

1. 오감으로 수용하는 데이터라는 특징이 여기서 활용된다. [본문으로]