KR100243187B1 - Distributed multimedia server - Google Patents

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KR100243187B1
KR100243187B1 KR1019960001202A KR19960001202A KR100243187B1 KR 100243187 B1 KR100243187 B1 KR 100243187B1 KR 1019960001202 A KR1019960001202 A KR 1019960001202A KR 19960001202 A KR19960001202 A KR 19960001202A KR 100243187 B1 KR100243187 B1 KR 100243187B1
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박우경
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윤종용
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    • H04L65/60Network streaming of media packets
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Abstract

본 발명은 분산 다중서버 환경의 분산 멀티미디어 서버에 관한 것으로서, 수신된 데이터를 분류하고, 각 데이터를 실시간전송프로토콜 처리부 또는 패킷프로토콜 처리부로 수신되게 라우팅하는 제1비디오 리다이렉터; 실시간 데이터처리를 위해 흐름제어를 하고, 통신프로토콜을 처리하는 실시간 전송프로토콜 처리부; 텍스트 또는 제어데이터를 처리하는 패킷프로토콜 처리부; 세션정보를 콘솔에 표시하며, 세션을 설정하고, 세션의 동적 스케쥴링을 통하여 세션을 관리하는 제어관리부; 스트림 정보를 관리하고 스케쥴링하고 제공하며, 서비스할 수 있는 스트림 수를 최대화하는 스트림 관리부; 및 수신데이터를 실시간 전송프로토콜 처리부 또는 패킷프로토콜 처리부로 라우팅하는 제2비디오 리다이렉터를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a distributed multimedia server in a distributed multiserver environment, comprising: a first video redirector for classifying received data and routing each data to be received by a real-time transmission protocol processor or a packet protocol processor; A real time transmission protocol processing unit for performing flow control for processing data in real time and processing a communication protocol; A packet protocol processing unit for processing text or control data; A control management unit which displays the session information on the console, sets up the session, and manages the session through dynamic scheduling of the session; A stream manager for managing, scheduling, and providing stream information, and maximizing the number of streams that can be serviced; And a second video redirector for routing the received data to a real-time transmission protocol processor or a packet protocol processor.

본 발명에 의하면 동화상처리를 위해 일반 PC를 비디오서버로 사용할 수 있으며, 운영체제나 하드웨어플랫폼에 종속되지 않는다. 또한 로드균형을 통해 실시간 데이터 처리의 효율성을 높일 수 있다.According to the present invention, a general PC can be used as a video server for moving picture processing, and is not dependent on an operating system or a hardware platform. Load balancing also increases the efficiency of real-time data processing.

Description

분산 멀티미디어 서버Distributed multimedia server

제1도는 본 발명에 따른 멀티미디어 서버의 기능 블럭도를 도시한 것이다.1 is a functional block diagram of a multimedia server according to the present invention.

제2도는 분산 멀티미디어 서버를 이용한 분산 다중서버 네트웍 시스템을 도시한 것이다.2 illustrates a distributed multiserver network system using a distributed multimedia server.

제3도는 분산 다중서버 네트웍 시스템을 이용한 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법의 흐름도를 도시한 것이다.3 shows a flowchart of a method for accessing real-time multimedia data using a distributed multiserver network system.

본 발명은 멀티미디어 서버에 관한 것으로서, 특히 분산 다중 서버환경에서 사용되는 분산 멀티미디어 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a multimedia server, and more particularly, to a distributed multimedia server used in a distributed multi-server environment.

멀티미디어 서버의 성능에서 가장 중요한 요인은 비디오 데이터로 대표되는 실시간 데이터의 처리이며, 보다 많은 사용자들에게 동화상을 제공하는 목적으로 기술이 발전하고 있다. 멀티미디어 서버(이하 MMS라 함)의 성능에 영향을 주는 요소로 일반적으로 제기되는 것으로는 1) 연속적인 실시간 디스크 제어 및 파일 관리, 2) 서버 버스/백플레인 쓰루풋(throughput), 3) 서버의 중앙처리장치, 4) 클라이언트/서버 네트웍 프로토콜(protocol) 및 데이터 핸들링(handling), 5) 서버/네트웍 인터페이스, 6) 충분하고 신뢰성있는 네트웍 대역폭, 7) 상호 네트웍킹(internetworking) 및 광역 억세스 등과 같은 것이 있다.The most important factor in the performance of a multimedia server is the processing of real-time data represented by video data, and technology is being developed for the purpose of providing moving images to more users. Factors affecting the performance of multimedia servers (hereinafter referred to as MMS) are commonly addressed by: 1) continuous real-time disk control and file management, 2) server bus / backplane throughput, and 3) central processing of the server. Device, 4) client / server network protocol and data handling, 5) server / network interface, 6) sufficient and reliable network bandwidth, 7) internetworking and wide area access. .

상기 성능에 영향을 주는 요인 중에서도 상기 1)번 항의 실시간 데이터 처리를 위한 스케쥴링 방식과 상기 4)번항의 클라이언트/서버간의 통신 프로토콜이 중요한 요인이 된다. 상기 1)번 항의 해결을 위해서 학회나 많은 업체에서 하드웨어적인 접근 방식을 모색하고 있으며 그에 대한 제품도 나와 있다. 또한 소프트웨어적인 접근 방법을 시도하고 있는 업체도 있다. 그리고 상기 4)번항의 해결을 위해서는 국제표준 기구를 중심으로 멀티미디어용 중간 프로토콜에 대한 연구활동이 이루어지고 있으며 그 대표적인 것으로는 RTP(realtime transfer protocol), XTP(express transfer protocol), RSVP(Resource reservation protocol), MTP(multimedia transfer protocol)등이 있다.Among the factors influencing the performance, the scheduling method for real-time data processing of item 1) and the client / server communication protocol of item 4) are important factors. In order to solve the above item 1), the society or many companies are looking for a hardware approach, and there are products about it. There are also companies that are attempting a software approach. In order to solve the above 4), the research activities on the intermediate protocol for multimedia are being conducted by the international standard organization, and the representative ones are RTP (realtime transfer protocol), XTP (express transfer protocol) and RSVP (Resource reservation protocol). ) And MTP (multimedia transfer protocol).

대화형(Interactive) 텔레비젼수상기(TV)를 중심으로 해결책을 제시하고 있는 하드웨어적인 접근 방법은 크게 종래의 버스구조를 개선하거나 거대한 병렬처리 방식을 채택함으로 인해 비용에 있어서 고가를 요구할 뿐만 아니라 특정 하드웨어 플랫폼(flatform)에 종속되므로 이식성(portability)이 떨어지는 단점이 있다. 상기 이식성의 문제는 개인용 컴퓨터(PC)를 플랫폼(platform)으로 하는 경우에도 마찬가지로 하드디스크, 네트웍 접속카드, 버스방식등 많은 부분에 제약을 두고 있으며, 마이크로 소프트사(microsoft:미국 소프트웨어 회사명)의 경우에도 윈도우즈 엔티(Windows NT)라는 네트웍 운영체제를 기반으로 하므로 다른 제품과의 호환성이 결여될 뿐만 아니라 분산 컴퓨팅을 효율적으로 지원하지 않으므로 어느 특정 서버에게 부하(load)가 많이 부과되더라도 이를 해결할 수 있는 방법이 없다. 즉 특정한 서버의 성능을 아무리 높이더라도 여러 서버에 대한 로드 균형(load balancing)을 제공하지 못하면 보다 많은 사용자들을 지원하지 못한다.A hardware approach that offers a solution around an interactive television set (TV) is not only expensive in terms of cost due to significant improvements in conventional bus structures or the adoption of massively parallel processing methods, but also specific hardware platforms. Since it depends on the platform, portability is deteriorated. The portability problem is limited to many parts such as a hard disk, a network access card, and a bus method even when using a personal computer (PC) as a platform. In this case, it is based on the network operating system called Windows NT, so it is not compatible with other products and does not support distributed computing efficiently, so it can be solved even if a certain server is heavily loaded. There is no That is, no matter how high the performance of a particular server is, it cannot support more users unless it provides load balancing across multiple servers.

그리고 일반적으로 동화상과 같은 실시간 데이터는 일반 데이터와 다른 특성을 지닌다. 즉 실시간 데이터는 스트림(stream) 중심이고, 일정한 데이터 전송율을 요구하며, 전송지연에 민감하고, 파일의 크기가 크다는 특성을 지니므로, 이들의 최적화 운영을 위해서는 독자적인 MMS가 설계되어야 한다. 또한 기존 시스템과의 호환성 유지를 위해서 모듈(module)화된 구조로 쉽게 이식이 가능하도록 하여야 한다.In general, real-time data such as moving pictures have different characteristics from general data. That is, since real-time data is stream-oriented, requires a constant data rate, is sensitive to transmission delay, and has a large file size, an independent MMS must be designed for their optimization operation. Also, in order to maintain compatibility with the existing system, it must be easily portable to a modular structure.

네트웍을 중심으로 운영되는 디지털 비디오 서비스 환경에서는 동화상의 특성분석과 이의 효율적인 처리를 위한 메카니즘(mechanism)이 필요하다. 기존 디지털 비디오 서버의 문제점은 방대한 병렬처리 구조를 이용함으로써 가격이 높아질뿐 아니라 이식성, 확장성 등이 문제시 되었다. MMS는 세션(session)과 스트림관리만 해주면 되므로 이러한 고성능, 고가격 해결책은 효과적인 방법이 되지 못한다. 따라서 소프트웨어적인 해결책이 적합하며 더불어 분산망을 이용한 효율적인 멀티서버 환경의 구축이 필요하다.In a digital video service environment operating around a network, a mechanism is needed to analyze the characteristics of moving images and to process them efficiently. The problem with the existing digital video server is not only high price but also portability and scalability due to the massive parallel processing structure. Since MMS only needs to manage sessions and streams, this high performance, high cost solution is not an effective method. Therefore, a software solution is suitable and it is necessary to build an efficient multiserver environment using a distributed network.

본 발명은 상술한 문제점 및 요구사항을 만족하기 위해 창출된 것으로서, 이식성 및 확장성을 지원하며 분산 네트웍을 이용하여 로드분산을 할 수 있는 분산 멀티미디어 서버를 제공함에 제1목적이 있다.The present invention has been made to satisfy the above-mentioned problems and requirements, and has a first object to provide a distributed multimedia server capable of load balancing using a distributed network and supporting portability and scalability.

본 발명의 제2목적은 상기 분산 멀티미디어 서버를 이용한 분산 다중서버 네트웍 시스템을 제공함에 있다.A second object of the present invention is to provide a distributed multi-server network system using the distributed multimedia server.

본 발명의 제3목적은 상기 다중 분산서버 네트웍 시스템을 이용하여 실시간 멀티미디어 데이터를 제공하는 방법을 제공함에 있다.It is a third object of the present invention to provide a method for providing real-time multimedia data using the multiple distributed server network system.

상기 본 발명의 제1목적을 달성하기 위한, 분산 멀티미디어 서버는 외부에서 수신된 데이터를 스트림데이터와 제어데이터 및 텍스트데이터로 분류하고, 스트림데이터는 실시간 전송프로토콜 처리부로 수신되고, 텍스트 데이터 및 제어데이터는 패킷프로토콜 처리부로 수신되게 라우팅하는 제1비디오 리다이렉터; 상기 제1비디오 리다이렉터로부터 실시간 스트림데이터를 받아 실시간 데이터처리를 위한 프로토콜을 분석하여 흐름제어를 하고, 분산네트웍에서의 각 서버간의 로드균형을 위한 통신프로토콜을 처리하는 실시간 전송프로토콜 처리부; 상기 제1비디오 리다이렉터로부터 텍스트 데이터 또는 제어데이터를 받아 처리하는 패킷프로토콜 처리부; 세션정보를 콘솔에 표시하며, 클라이언트들의 초기 전송을 요청을 취합하여 세션을 설정하고, 상기 세션의 동적 스케쥴링을 통하여 세션을 관리하는 제어관리부; 사용자의 요구에 대해 스트림 정보를 관리하고 스케쥴링하며, 상기 제어관리부가 요구하는 스트림 정보를 제공하며, 동시에 서비스할 수 있는 스트림 수를 최대화하는 스트림 관리부; 및 상기 스트림관리부 또는 제어관리부의 데이터를 실시간 전송프로토콜 처리부 또는 상기 패킷프로토콜 처리부로 라우팅하는 제2비디오 리다이렉터를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the first object of the present invention, the distributed multimedia server classifies data received from the outside into stream data, control data and text data, and the stream data is received by a real-time transmission protocol processing unit, and the text data and control data. The first video redirector for routing to be received by the packet protocol processing unit; A real time transmission protocol processing unit which receives real time stream data from the first video redirector, analyzes a protocol for real time data processing, and processes a communication protocol for load balancing between servers in a distributed network; A packet protocol processing unit which receives text data or control data from the first video redirector and processes the text data or control data; A control manager for displaying session information on a console, collecting a request for initial transmission of clients, setting up a session, and managing a session through dynamic scheduling of the session; A stream manager for managing and scheduling stream information for a user's request, providing stream information required by the control manager, and maximizing the number of streams that can be simultaneously serviced; And a second video redirector for routing data of the stream management unit or the control management unit to a real-time transmission protocol processor or the packet protocol processor.

상기 본 발명의 제2목적을 달성하기 위한, 분산 다중서버 네트웍 시스템은 클라이언트가 요구한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 제공하는 적어도 하나이상의 멀티미디어 서버; 상기 멀티미디어 서버의 상태 및 관리를 위한 정보를 가지고, 상기 멀티미디어 서버를 관리하며, 클라이언트의 멀티미디어 데이터의 요구에 대해 해당하는 멀티미디어 서버에 관한 정보를 응답하며, 로드균형을 관리하는 주 서버; 및 상기 주 서버 및 멀티미디어 서버에게 실시간 멀티미디어 데이터를 요구하는 클라이언트를 포함함을 특징으로 한다.To achieve the second object of the present invention, a distributed multi-server network system includes at least one multimedia server that provides multimedia data requested by a client in real time; A main server having information for status and management of the multimedia server, managing the multimedia server, responding to the request of the multimedia data of the client, information on the corresponding multimedia server, and managing load balancing; And a client for requesting real-time multimedia data from the main server and the multimedia server.

상기 본 발명의 제3목적을 달성하기 위한, 상기 분산 다중서버 네트웍 시스템에 있어서, 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법은 클라이언트가 메인서버에게 멀티미디어데이터를 요청하는 단계; 주 서버가 로드 분산을 고려하여 클라이언트의 요구데이터를 가지고 있는 멀티미디어 서버에 관한 정보를 클라이언트에게 제공하는 단계; 클라이언트가 해당 멀티미디어 서버에게 원하는 멀티미디어 데이터를 요구하는 단계; 및 멀티미디어 서버가 실시간으로 클라이언트의 원하는 데이터를 제공하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In the distributed multi-server network system for achieving the third object of the present invention, a method for accessing real-time multimedia data includes: requesting, by a client, multimedia data from a main server; Providing, by the main server, information regarding the multimedia server having the client's request data to the client in consideration of load balancing; Requesting, by the client, the desired multimedia data from the corresponding multimedia server; And providing the desired data of the client in real time by the multimedia server.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 제1도는 본 발명에 따른 멀티미디어 서버의 기능 블럭도를 도시한 것으로서, 상기 멀티미디어 서버의 기능으로는 저장장치 관리, 스트림 관리, 세션관리, 객체관리, 멀티미디어용 프로토콜, 멀티 서버의 지원등과 같은 특성이 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a functional block diagram of a multimedia server according to the present invention. The functions of the multimedia server include characteristics such as storage management, stream management, session management, object management, a protocol for multimedia, and support of a multi-server. This includes.

제1비디오 리다이렉터(redirector, 150)는 외부에서 수신된 데이터를 스트림데이터와 제어데이터 및 텍스트(text) 데이터로 분류하고, 스트림데이터는 실시간 전송프로토콜 처리부로 수신되고, 텍스트 데이터 및 제어데이터는 패킷(packet) 프로토콜 처리부(130)로 수신되게 라우팅한다.The first video redirector 150 classifies externally received data into stream data, control data, and text data, and the stream data is received by a real-time transmission protocol processing unit, and the text data and control data are packets ( packet) to be received by the protocol processor 130.

실시간전송프로토콜(RTP) 처리부(140)는 상기 제1비디오 리다이렉터(150)로부터 실시간스트림데이터를 받아 실시간 데이터 처리를 위한 프로토콜을 분석하여 흐름제어(flow control)를 하고, 분산 네트웍에서의 각 서버간의 로드균형(load balancing)을 위한 통신 프로토콜을 처리한다.The real-time transmission protocol (RTP) processor 140 receives the real-time stream data from the first video redirector 150, analyzes the protocol for real-time data processing, and performs flow control, and between the servers in the distributed network. Handles communication protocols for load balancing.

패킷프로토콜 처리부(130)는 상기 제1비디오 리다이렉터(150)로부터 텍스트 데이터 또는 제어데이터를 받아 처리한다. 패킷프로토콜로는 널리 사용되고 있는 TCP/IP, IPX/SPX 등이 될 수 있다.The packet protocol processor 130 receives text data or control data from the first video redirector 150 and processes the text data or control data. The packet protocol may be TCP / IP, IPX / SPX, etc., which are widely used.

제어관리부(100)는 서비스관리기(102)와 세션관리기(104)로 구성되며, 서비스관리기(102)는 스트림 관련 세션데이터, 사용자 계정, 전송율, 화일 플레이백(playback)상태, 화일의 크기 및 압축방법등의 세션정보를 서버콘솔(160)에 표시하며 관리자의 요청에 따라 세션을 관리한다. 그리고 세션관리기(104)는 클라이언트들의 초기 전송율 요청을 취합하여 세션을 설정하고, 상기 세션의 동적 스케쥴링(세션 초기화, 재구성, 종료)을 통하여 세션의 효율적 관리를 담당한다.The control manager 100 includes a service manager 102 and a session manager 104. The service manager 102 includes stream related session data, a user account, a transfer rate, a file playback state, a file size, and a compression. The session information such as the method is displayed on the server console 160 and the session is managed according to the administrator's request. The session manager 104 sets up a session by collecting initial transmission rate requests of the clients, and is responsible for efficient management of the session through dynamic scheduling (session initialization, reconfiguration, and termination) of the session.

스트림 관리부(110)는 객체관리기(112), 메모리관리기(114), 디스크관리기(116)로 구성되며, 사용자의 요구에 대해 스트림 정보를 관리하고 스케쥴링하며, 상기 제어관리부가 요구하는 스트림 정보를 제공하며, 동시에 서비스할 수 있는 스트림 수를 최대화한다. 상기 객체관리기(112)는 스트림 정보들을 객체(object)로 사상(mapping)하여 데이터베이스로 구축하고 객체중심 관리를 한다. 상기 메모리관리기(114)는 많은 스트림 사이의 효율적 메모리 운영을 위해서 적합한 자료구조를 선택하고 데이터 복사를 최소화 할 수 있는 알고리즘(algorithm)을 선택한다. 디스크관리기(116)는 하드디스크(170)와 메모리 사이의 동화상 입출력을 관리하며 각 스트림의 등시성을 유지하면서 동시 서비스 스트림 수를 최대화한다.The stream manager 110 includes an object manager 112, a memory manager 114, and a disk manager 116. The stream manager 110 manages and schedules stream information according to a user's request, and provides stream information required by the control manager. To maximize the number of streams that can be serviced simultaneously. The object manager 112 maps the stream information into objects to build a database and perform object-centric management. The memory manager 114 selects an appropriate data structure and an algorithm that minimizes data copying for efficient memory operation between many streams. The disk manager 116 manages moving picture input / output between the hard disk 170 and the memory and maximizes the number of simultaneous service streams while maintaining isochronousness of each stream.

제2비디오 리다이렉터(120)는 네트웍의 상위계층과 하위계층의 라우팅 역할을 하며, 상기 스트림관리부(110) 또는 제어관리부(100)의 데이터를 실시간 전송프로토콜 처리부(140) 또는 상기 패킷프로토콜 처리부(130)로 라우팅(routing)한다.The second video redirector 120 serves as a routing layer for the upper and lower layers of the network, and transmits the data of the stream management unit 110 or the control management unit 100 to the real-time transmission protocol processor 140 or the packet protocol processor 130. Routing).

제2도는 상기 분산 멀티미디어 서버를 이용한 분산 다중서버 네트웍 시스템을 도시한 것으로서, 주서버(main server, 200), 적어도 하나 이상의 멀티미디어 서버(210), 적어도 하나 이상의 클라이언트(220)으로 이루어진다.2 is a diagram illustrating a distributed multi-server network system using the distributed multimedia server, and includes a main server 200, at least one multimedia server 210, and at least one client 220.

멀티미디어 서버(210)은 클라이언트(220)가 요구한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 제공한다. 주서버(200)는 상기 멀티미디어 서버(210)의 상태 및 관리를 위한 정보를 가지고, 상기 멀티미디어 서버(210)를 관리하며, 클라이언트(220)의 멀티미디어 데이터의 요구에 대해 해당하는 멀티미디어 서버에 관한 정보를 응답한다. 클라이언트(220)는 상기 주 서버(200) 및 멀티미디어 서버(210)에게 실시간 멀티미디어 데이터를 요구한다.The multimedia server 210 provides the multimedia data requested by the client 220 in real time. The main server 200 has information for status and management of the multimedia server 210, manages the multimedia server 210, and provides information on a multimedia server corresponding to a request of the multimedia data of the client 220. Answer The client 220 requests real time multimedia data from the main server 200 and the multimedia server 210.

상기 MMS 및 분산 다중서버 네트웍 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 MMS의 동작을 설명하고 분산 다중서버 네트웍 시스템의 동작을 설명한다. MMS의 동작은 세션제어, 스트림제어, RTP로 나누어 진다. 세션제어는 상기 제어관리부(100)가 주가 되어 수행하는 것으로서, MMS가 각 클라이언트들로부터 세션 초기 설정(초기 비트 전송율)을 상기 제1비디오리다이렉터(150), 패킷프로토콜 처리부(130), 제어관리부(100)을 통해 요청받으면, 제어관리부(100)는 세션을 설정하고 서버와 클라이언트간의 통신 채널을 형성한다. 세션은 스트림이 제공되는 한 계속 유지되며 클라이언트 및 관리자의 요청이 들어오면 해당 세션을 끊고 다시 재구성한다.The operation of the MMS and distributed multiserver network system is described as follows. First, the operation of MMS and the operation of distributed multiserver network system are explained. MMS operation is divided into session control, stream control, and RTP. Session control is performed mainly by the control manager 100, and MMS sets session initial settings (initial bit rates) from the clients by the first video redirector 150, the packet protocol processor 130, and the control manager ( Upon receiving the request through 100, the control manager 100 establishes a session and establishes a communication channel between the server and the client. The session lasts as long as the stream is available, and upon request from the client and administrator, disconnect and reconfigure the session.

스트림 제어는 상기 스트림 관리부(110)에서 수행하는 것으로서, 세션이 형성된 후 하드디스크(170) 등에 저장된 동화상 파일을 클라이언트가 요청한 초기 비트 전송율로 제2비디오 리다이렉터(120), RTP 처리부(140)를 통해 전송하며, 서비스 중이라도 클라이언트로부터 대화형(interactive)으로 재구성 정보를 받아서 전송 데이터 양을 조절한다. 서비스 중 실시간 제공이 불가능할 경우에는 "미리읽음(read ahead)" 방식으로 미리 데이터를 메모리로 읽어서 동화상 데이터를 처리하고, 로드가 많을 경우, "적응율 알고리즘(adaptive rate algorithm)"을 적용하여 선택적으로 동화상 데이터를 취사, 선택한다. 클라이언트에게 전송되는 데이터 양은 전송 중에라도 계속 피드백(feedback) 받아 전송양을 조절한다.The stream control is performed by the stream management unit 110. After the session is established, the second video redirector 120 and the RTP processing unit 140 at the initial bit rate requested by the client for the moving picture file stored in the hard disk 170 or the like. It transmits and receives reconfiguration information interactively from the client even during service and adjusts the amount of transmitted data. If real-time service is not available during the service, read data into memory in advance by "read ahead" method to process moving image data.In case of heavy load, apply "adaptive rate algorithm" selectively Take and select moving picture data. The amount of data sent to the client is continuously fed back to adjust the amount of data transmitted during the transmission.

RTP는 네트웍 접속보드에서 수신된 데이터는 제1비디오 리다이렉터(150)에 의해 스트림 데이터와 일반 제어 데이터로 분류되어 일반제어 데이터는 기존 패킷 프로토콜 처리부(130)로 수신되고, 스트림 데이터는 RTP처리부(140)로 수신된다. RTP는 기존 중간계층 프로토콜을 슬림화한 것으로 직접 네트웍 메모리에서 프로토콜 처리가 이루어지도록 한 것이다. 그외 분산 네트웍에서의 로드 균형을 위한 "로드 균형 알고리즘(load balancing algorithm)" 기능이 추가된다.The RTP is classified into stream data and general control data by the first video redirector 150 by the first video redirector 150, so that the general control data is received by the existing packet protocol processor 130, and the stream data is RTP processor 140. Is received). RTP is a slimmer version of the existing middle-layer protocol, which allows protocol processing directly in network memory. In addition, a "load balancing algorithm" function is added for load balancing in a distributed network.

다음 분산 다중서버 네트웍 시스템의 동작을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다. 제3도는 분산 다중서버 네트웍 시스템을 이용한 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 제2도에 도시된 바와 같이 한 클라이언트(220)가 동화상 데이터를 요청하면(300단계), 주(main)서버(200)가 해당 화일이 위치한 멀티미디어 서버(210)의 주소와 디스크 위치를 패킷으로 클라이언트(220)에게 전송한다.(310단계) 클라이언트(220)는 상기 정보 패킷을 수신하여 해당 멀티미디어 서버의 해당 디스크를 액세스하여(320단계), 원하는 데이터를 수신한다.(330단계) 한편 상기 과정 중 어느 특정 멀티미디어 서버에게 과부하가 걸리면, 주 서버(200)는 다른 서버로 이동함으로써 주기적으로 전체 시스템의 균형을 도모한다.Next, the operation of the distributed multiserver network system will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 3 shows a flowchart of a method for accessing real-time multimedia data using a distributed multiserver network system. As shown in FIG. 2, when a client 220 requests moving image data (step 300), the main server 200 sends a packet to the address and disk location of the multimedia server 210 where the file is located. The client 220 receives the information packet, accesses the corresponding disk of the multimedia server (step 320), and receives the desired data (step 330). If any particular multimedia server is overloaded, the main server 200 balances the entire system periodically by moving to another server.

따라서 본 발명에 따른 MMS는 실시간 데이터의 스트림과 세션(스트림 형성 채널)관리 등으로 간단화될 수 있으며, 현존 PC에서도 소프트웨어적 접근 방법으로도 설계가 가능하다. 이를 위하여 일반 데이터와 실시간 데이터를 라우팅할 수 있는 비디오 리다이렉터(redirector)와 실시간 데이터 처리용 프로토콜인 RTP(Realtime Transfer Protocol)을 제공하고 있다. 그리고 이들이 모듈성을 지니게 함으로써 어떠한 운영체제나 하드웨어 플랫폼으로도 쉽게 이식이 가능하다.Therefore, the MMS according to the present invention can be simplified by managing streams and sessions (stream-forming channels) of real-time data, and can be designed using a software approach in existing PCs. To this end, it provides a video redirector that can route general data and real-time data, and a Realtime Transfer Protocol (RTP), a protocol for real-time data processing. And by making them modular, they can be easily ported to any operating system or hardware platform.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동화상의 효율적인 처리를 위한 기능을 소프트웨어적으로 구현가능하게 함으로써 일반 PC를 비디오 서버로 최적화할 수 있다. 제시된 구조를 시뮬레이션한 결과 PC당 20-30 스트림을 제공할 수 있었을 뿐만 아니라, 멀티서버환경을 지원할 수 있는 메카니즘을 설계함으로써 최대 500 스트림을 지원할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to optimize a general PC to a video server by enabling software to implement functions for efficient processing of moving images. The simulation results show that we can provide 20-30 streams per PC, as well as up to 500 streams by designing a mechanism that can support multiserver environments.

그리고 이러한 구조를 객체 중심으로 모듈화된 단위로 구현함으로써 운영체제나 하드웨어 플랫폼에 종속되지 않는 장점을 지니게 된다. 또한 분산 비디오 서버 환경에서 문제시될 수 있는 로드균형(load balancing) 기능을 위하여 RTP를 제공함으로써 실시간 데이터 처리의 전체 효율성을 높일 수 있다.And by implementing such a structure in modular units around the object has the advantage that does not depend on the operating system or hardware platform. In addition, by providing RTP for load balancing, which can be a problem in distributed video server environments, the overall efficiency of real-time data processing can be increased.

Claims (6)

외부에서 수신된 데이터를 스트림데이터와 제어데이터 및 텍스트데이터로 분류하고, 스트림데이터는 실시간 전송프로토콜 처리부로 수신되고, 텍스트 데이터 및 제어데이터는 패킷프로토콜 처리부로 수신되게 라우팅하는 제1비디오 리다이렉터; 상기 제1비디오 리다이렉터로부터 실시간 스트림데이터를 받아 실시간 데이터처리를 위한 프로토콜을 분석하여 흐름제어를 하고, 분산네트웍에서의 각 서버간의 로드균형을 위한 통신프로토콜을 처리하는 실시간 전송프로토콜 처리부; 상기 제1비디오 리다이렉터로부터 텍스트 데이터 또는 제어데이터를 받아 처리하는 패킷프로토콜 처리부; 세션정보를 콘솔에 표시하며, 클라이언트들의 초기 전송율 요청을 취합하여 세션을 설정하고, 상기 세션의 동적 스케쥴링을 통하여 세션을 관리하는 제어관리부; 사용자의 요구에 대해 스트림 정보를 관리하고 스케쥴링하며, 상기 제어관리부가 요구하는 스트림 정보를 제공하며, 동시에 서비스할 수 있는 스트림 수를 최대화하는 스트림관리부; 및 상기 스트림관리부 또는 제어관리부의 데이터를 실시간 전송프로토콜 처리부 또는 상기 패킷프로토콜 처리부로 라우팅하는 제2비디오 리다이렉터를 포함함을 특징으로 하는 분산 멀티미디어 서버.A first video redirector for classifying externally received data into stream data, control data and text data, the stream data being received by a real-time transmission protocol processor, and routing the text data and control data to be received by a packet protocol processor; A real time transmission protocol processing unit which receives real time stream data from the first video redirector, analyzes a protocol for real time data processing, and processes a communication protocol for load balancing between servers in a distributed network; A packet protocol processing unit which receives text data or control data from the first video redirector and processes the text data or control data; A control manager which displays session information on a console, collects initial transmission rate requests of clients, sets up a session, and manages the session through dynamic scheduling of the session; A stream management unit for managing and scheduling stream information for a user's request, providing stream information required by the control management unit, and maximizing the number of streams that can be simultaneously serviced; And a second video redirector configured to route data of the stream management unit or the control management unit to a real-time transmission protocol processing unit or the packet protocol processing unit. 제1항에 있어서, 상기 스트림관리부는 스트림 정보를 객체로 매핑하여 데이터베이스로 구축하고 객체중심관리를 하는 객체 관리기; 다수의 스트림 사이의 효율적 메모리 운영을 위해서 적합한 자료구조를 선택하고 데이터 복사를 최소화할 수 있는 알고리즘을 선택하는 메모리 관리기; 디스크와 메모리 상이의 동화상 입출력을 관리하며 각 스트림의 등시성을 유지하면서 동시 서비스 스트림 수를 최대화 하는 디스크 관리기를 포함함을 특징으로 하는 분산 멀티미디어 서버.The apparatus of claim 1, wherein the stream manager comprises: an object manager configured to map stream information to an object, construct a database, and perform object-centric management; A memory manager for selecting an appropriate data structure and selecting an algorithm for minimizing data copy for efficient memory operation between a plurality of streams; A distributed multimedia server comprising a disk manager that manages video input / output between disk and memory and maximizes the number of simultaneous service streams while maintaining isochronization of each stream. 제1항에 있어서, 상기 제어관리부의 세션정보는 스트림관련 세션상태, 사용자 계정, 전송율, 파일의 플레이백 상태, 화일의 크기, 및 압축방식을 포함함을 특징으로 하는 분산 멀티미디어 서버.2. The distributed multimedia server of claim 1, wherein the session information of the control management unit includes a stream related session state, a user account, a transfer rate, a file playback state, a file size, and a compression method. 클라이언트가 요구한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 제공하는 적어도 하나이상의 멀티미디어 서버; 상기 멀티미디어 서버의 상태 및 관리를 위한 정보를 가지고, 상기 멀티미디어 서버를 관리하며, 클라이언트의 멀티미디어 데이터의 요구에 대해 해당하는 멀티미디어 서버에 관한 정보를 응답하며, 로드균형을 관리하는 주 서버; 및 상기 주 서버 및 멀티미디어 서버에게 실시간 멀티미디어 데이터를 요구하는 클라이언트를 포함함을 특징으로 하는 분산 다중서버 네트웍 시스템.At least one multimedia server providing multimedia data requested by a client in real time; A main server having information for status and management of the multimedia server, managing the multimedia server, responding to the request of the multimedia data of the client, information on the corresponding multimedia server, and managing load balancing; And a client for requesting real-time multimedia data from the main server and the multimedia server. 주 서버, 적어도 하나 이상의 멀티미디어서버, 적어도 하나 이상의 클라이언트가 네트웍으로 연결되어 있는 분산 다중서버 네트웍 시스템에 있어서, 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법에 있어서, 클라이언트가 메인서버에게 멀티미디어데이터를 요청하는 단계; 주 서버가 로드 분산을 고려하여 클라이언트의 요구데이터를 가지고 있는 멀티미디어 서버에 관한 정보를 클라이언트에게 제공하는 단계; 클라이언트가 해당 멀티미디어 서버에게 원하는 멀티미디어 데이터를 요구하는 단계; 및 멀티미디어 서버가 실시간으로 클라이언트의 원하는 데이터를 제공하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 분산 다중서버 네트웍 시스템의 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법.Claims [1] A distributed multi-server network system in which a main server, at least one multimedia server, and at least one client are connected to a network, the method comprising: a client requesting multimedia data from a main server; Providing, by the main server, information regarding the multimedia server having the client's request data to the client in consideration of load balancing; Requesting, by the client, the desired multimedia data from the corresponding multimedia server; And providing, by a multimedia server, desired data of a client in real time. 제5항에 있어서, 상기 주 서버가 클라이언트에게 제공하는 멀티미디어 서버의 정보는 멀티미디어 서버의 주소와 디스크의 위치임을 특징으로 하는 분산 다중서버 네트웍 시스템의 실시간 멀티미디어 데이터 액세스 방법.6. The method of claim 5, wherein the information of the multimedia server provided to the client by the main server is an address of the multimedia server and a location of a disk.
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