인터넷 방송

 

1. 개요

2. 인터넷 방송 서비스 종류

3. 인터넷 방송 기술

4. 인터넷 방송시스템 구조

5. 인터넷 방송 트래픽 전송 구조

 

 

 

 

 

1. 개요

 - 인터넷 방송이란 동영상, 데이터 정보 등의 콘텐츠를 푸시(Push) 및 스트리밍(Streaming) 기술을 기반으로 인터넷 또는 고속망을 통해 실시간으로 전송하는 기술

 - 인터넷 방송은 기존 방송과는 달리 사용자 스스로가 원하는 방송 시간과 내용을 선정, 재구성하여 시간/공간의 제약 없이 수신할 수 있음

 - 인터넷 방송은 Best Effort Multicasting 방식인 반면 IPTV는 QoS가 보장된 Multicasting 방식이다

 - 인터넷 방송이 기존 공중파 방송보다는 서비스 이용자가 한정돼 있지만, 주문형 뉴스/교육 서비스, 원격 진료, 원격 강의 등의 분야에서 활발히 이용됨

2. 인터넷 방송 서비스 종류

  - 인터넷 방송을 통해 제공되는 서비스는 전송방식에 따라 크게 다음 두 가지로 구분된다

 2.1 주문형(On-demand) 서비스

     - 'Pull 서비스' 모델

     - 개별고객의요구에따라컨텐츠종류,타입및전송 속도등이달라질수있으며,고객은원하는 시간대에 원하는 콘텐츠를 수신할 수있다. 또한,고객의 요구에 따라 반복재생 등의 콘텐츠 조작이 가능

  2.2 생중계(live broadcasting) 서비스

      - 인터넷 생중계 서비스는 “push service” 모델에 해당

      - 방송으로 비유하면 녹화방송이 아닌 특정 이벤트의 실황중계에 해당

  

3. 인터넷 방송 기술

 3.1 영상/오디오 압축 기술

 3.2 IP Multicasting

 3.3 Push 및 Streaming 기술

     가. Push 기술

        - 이용자가 정보를 얻기 위해 웹사이트를 일일이 찾아볼 필요가 없이 정보제공자가 주기적으로 컴퓨터 화면에 직접 밀어넣어(Push)주는 기술

        - 현재 PC 통신사들이 제공하고 있는 뉴스 속보와 유사한 형식의 서비스를 가능하게 해줌

     나. Streaming 기술

        - 실시간 영상 압축복원기술

        - 인터넷상에서 동영상, 오디오 및 멀티미디어를 보고 듣는데 필수적 기술로 파일을 다운로드 함과 동시에 재생해주므로 실시간 효과를 극대화시키는 기술임      

4. 인터넷 방송시스템 구조

 - 서버의 경우 실제 배치에 따라 약간씩 차이가 있겠지만 대개 웹 서버와 스트리밍 전송을 담당하는 스트림 서버로 구성된다

 - 또한, 콘텐츠를 생성 혹은 가공하는 인코더와 생성된 콘텐츠를 저장하는 스토리지 디바이스 등이 요구

 - 주문형 서비스의 경우, 스토리지 디바이스에 저장된 컨텐츠가 스트림 서버를 통해 고객에게 전달되며, 생방송 서비스의 경우 인코더를 통해 생성된 컨텐츠는 곧바로 스트림 서버를 통해 고객에게 전송된다.

 - 고객이 CP(Contents Provider)의 웹 서버에 접속하 여 관련 컨텐츠를 요청하면, 웹 서버는 생방송/주문형서비스 및 콘텐츠요구에 따라 적절한 스트림서버를 선택하고, 선택된 스트림 서버는 인터넷을 통해 고객에게 데이터를 전송

5. 인터넷 방송 트래픽 전송 구조

  - 인터넷 데이터 전송방식은 크게 유니캐스트와 멀티캐스트로 구분

  - 주문형 서비스처럼 개별 고객의 특성화에 기초한 콘텐츠 전송에는 유니 캐스트 전송이 적합하지만, 생방송 서비스의 경우 동시에 수많은 가입자에게 콘텐츠를 전송해야 함에 따라 네트워크 자원의 효율성 측면에서 멀티캐스트 전송이 절실히 요구

 5.1 Unicast

     - 현재 인터넷 방송 서비스에서 가장 많이 사용되는 전송 방식으로, 송신자와 각 개별 수신자간에 TCP/IP 혹은 UDP/IP 유니캐스트 연결을 통해 데이터 패킷이 전송

     - CP 송신자와 각 수신 고객간에 개별적인 유니캐스트 연결을 통해 데이터가 전송된다. 각 수신자는 CP의 웹 서버에 접속하여 콘텐츠를 요청하고 CP는 스트림 서버를 이용하여 해당 콘텐츠를 전송

     가. 장점

        - CP와 고객간에 직접적인 연결이 설정되므로 CP 입장에서 개별 고객에 대한 접속 정보, 콘텐츠 이용 정보 및 트래픽 통계자료 등을 쉽 게 얻을 수 있어 과금 및 고객관리 정책을 수립하기에 유리하다.

      나. 단점

        - 접속자 수 만큼의 유니캐스트 연결이 설정되므로 많은 네트워크 대역폭이 요구되며, 송신 서버 시스템의 부하가 많이 걸린다

        - 대규모 그룹으로 구성되는 인터넷 방송서비스 및 생방송 서비스에 적용하기에는 많은 한계를 지닌다.

    

 

  5.2 중계기 서버 기반 유니캐스트 중계(Relay Server based Unicast Relay)

      - 지역별 혹은 ISP 도메인별 중계기 서버(relay server)가 위치하여, CP의 송신 트래픽을 수신자에게 중계해 주는 방식이다. CP에서 중계기 서버 및 중계기서버에서 수신 고객간에는 모두 유니캐스트 연결을 사용한다.

      - 송신 트래픽은 각 중계기 서버에 유니캐스트로 전송되며, 개별 고객들을 지리적으로 가까운 위치의 중계기서버로부터 유니캐스트 연결을 통해 인터넷 방송 데이터 스트림을 수신하게 된다.

      - 최근 주목을 받고 있는 CDN 기술은 “중계기 서버 기반 유니캐스트 중계” 방식의 대표적인 예

      가. 장점

         - 기존의 ‘Pure Unicast’ 방식에 비해 네트워크 대역폭 및 송신시스템 자원의 이용 측면에서 효율적이다

         - 가까이에 있는 중계기 서버로부터 데이터를 수신하기 때문에 데이터 전송의 품질을 향상시킬 수 있다

         -CDN의 경우 각 CP는 콘텐츠들을 미리 여러 대의 CDN 중계기서버에 분배해 놓는다. 고객이 웹 서버 등을 통해 컨텐츠 전송을 요구하면 CP는 고객과 가까이에 위치한 최적의 CDN 중계기서버를 찾아 고객에게 응답하고 고객은 해당 중계기서버에 접속하여 콘텐츠를 수신
      나. 단점

         - 생중계 서비스의 특징은 수많은 동시 접속자와 실시간 데이터의 seamless 전송에 있는데 비해, CDN은 기본적으로 유니캐스트 중
계 전송에 의존하므로 동시 접속자 수가 급격히 증가하는 경우 대처 능력에 한계

  5.3 멀티캐스트(Pure Multicast)

       - CP는 웹 서버를 통해 멀티캐스트 세션을 생성하고, 고객들에게 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위해 필요한 세션 정보를 공지한다. 고객들은 CP의 웹 서버로부터 관련 정보를 얻은 후 멀티캐스트 세션에 가입하고 네트워크에서 멀티캐스트 연결을 설정한다. 이러한 과정을 통해 네트워크 라우터간에 멀티캐스트 트리가 형성 

       - CP가 전송한 데이터는 네트워크의 멀티캐스트 트리를 통해 각 고객들에게 전달된다. 별도의 중계기서버는 사용되지 않는다.

      가. 장점

         - 멀티캐스트 방식은 수많은 동시 접속자를 갖는 인터넷 생중계 방송 서비스에 매우 적합한 전송방식이며, 이론적으로 무대의 수신자들에게 전달될 수 있다. 또한, 수신자에 도달하기까지 패킷 전송이 모두 네트워크 계층에서 이루어지므로 패킷 전송시간이 매우 짧다.

      나. 단점

         - 생중계 서비스에는 적합한 반면에, 개별 고객에게 특성화된 콘텐츠 및 품질을 제공하는 주문형 방송 서비스에는 적합하지 않은 측면이 있다

  5.4 중계기서버 기반 멀티캐스트 (Relay Server based Multicast)

      - 멀티캐스트가 지원되지 않는 인터넷 백본망에서는 — ISP 간 IX(Internet eXchange)포함 — 유니캐스트 연결을 사용하고, 멀티캐스트가 지원되는 지역 망에서는 중계기서버를 이용하여 개별 고객과의 멀티캐스트 연결을 사용

      - CP에서 각 지역 망의 중계기서버까지는 유니캐스트 연결을 이용하여 데이터를 전송하고, 중계기서버는 개별 고객들에게 멀티캐스트 연결을 통해 데이터를 전송

      - 유니캐스트와 멀티캐스트의 혼합 전송 방식으로서, 멀티캐스트 도입 전망에 따른 현실적인 대안

  5.5 전송방식별 비교 분석

	유니캐스트	중계기서버 기반 유니캐스트	멀티캐스트	중계기서버 기반 멀티캐스트
Target service	주문형	주문형	생중계	생중계
자원 이용 효율성	매우 낮음	낮음	매우 높음	높음
동시 접속자 수	매우 적음	적음	매우 많음	많음
콘텐츠 및 고객 관리	용이함	비교적 용이함	별도관리 요구됨	별도관리 요구됨
전송서비스 품질	낮음	높음	매우 높음	높음

 

 

http://protocol.knu.ac.kr/pub/2002-6-trend.pdf

인터넷방송을 위한 멀티캐스트 기술동향.pdf

http://linuxism.tistory.com/1267

Steaming_기술_이해.pdf