DASH의 작동 원리

태블릿 을 손에 들고 좋아하는 의자에 신나게 앉습니다 . 당신이보고 싶었던 영화의 예고편이 드디어 공개되었습니다. 영화의 웹 사이트에서 클립을 시작하고 ... 잠깐 ... 버퍼링 ... 아, 여기 있습니다. 흠. 좀 더듬 거리 네요. 이것은 당신이 염두에 두었던 것이 아닙니다. 누군가가 온라인 비디오 스트리밍과 다운로드를보다 원활하고 효율적으로 만드는 방법을 알아 내면 좋지 않을까요?

모바일 광대역 기능이있는 스마트 폰과 태블릿은 매일 점점 더 보편화되고 있습니다. 2012 년 2 월에 발표 된 보고서에 따르면 2010 년과 2011 년 사이에 이러한 장치의 모바일 데이터 네트워크는 133 % 성장했으며 평균 스마트 폰의 데이터 사용량은 월 55MB에서 150MB로 거의 3 배 증가했습니다. 더 강력한 장치와 더 빠른 네트워크 속도 로 인해 스트리밍 비디오 는 소비하기가 더 쉽고 이제 트래픽의 절반 이상을 차지합니다 [출처 : Cisco ].

이와 같은 성장은 특히 장벽을 극복 할 때 혁신을 불러 일으 킵니다. 모바일 데이터 서비스 제공 업체에 제한된 데이터 요금제가있는 경우, 한도를 초과하지 않고 벌금을 지불하지 않도록 매달 소비 한 데이터의 양을 알고 있어야합니다. 무제한 요금제가 있더라도 다운로드하는 데이터를 실제로 사용하는 데이터로만 제한하여 휴대폰이나 태블릿이 최대한 효율적으로 실행되도록 할 수 있습니다.

DASH가 등장하는 곳입니다. DASH는 HTTP를 통한 동적 적응 스트리밍을 의미합니다. 이 기사에서 살펴 보 겠지만 DASH는 인터넷을 통해 비디오를 스트리밍하는 표준입니다. 보지 않은 콘텐츠의 대역폭 낭비 및 데이터 연결의 사용 가능한 비트 전송률에 대한 적응성 부족을 포함하여 다른 스트리밍 표준의 문제를 극복합니다.

DASH의 개발자로는 Christopher Müller, Stefan Lederer 및 Christian Timmerer가 있으며 모두 오스트리아의 Klagenfurt University와 관련이 있습니다. 그들의 노력은 모바일 광대역에 대한 글로벌 표준을 만들기위한 3GPP (3rd Generation Partnership Project)라는 대규모 프로젝트의 일부입니다. 세 명의 연구원은 DASH 개발을 블로그 형식으로 기록했으며 전 세계 산업 동료들에게 DASH를 발표하고 홍보했습니다 [출처 : ITEC-DASH , Timmerer , Timmerer 및 Müller , Lederer et al. , 3GPP ].

이 새로운 기술은 MPEG (Moving Picture Experts Group)의 새로운 표준으로 이어졌습니다. MPEG가 친숙하게 들리더라도 놀라운 일이 아닙니다. MPEG는 MPEG 비디오 및 MP3 오디오를 포함하여 세계에서 가장 널리 채택 된 디지털 미디어 표준을 뒷받침하는 조직입니다. 표준으로 DASH를 MPEG-DASH라고합니다. 이 글을 쓰는 시점에서 MPEG-DASH는 질문을 통과했으며 ISO / IEC 23009-1로 알려진 국제 표준기구의 승인 단계에 있습니다.

DASH를 자세히 살펴보기 전에 DASH 채택 이전의 비디오 스트리밍 기술 상태를 살펴 보겠습니다.

내용

1. DASH 이전의 비디오 스트리밍 현황
2. DASH 기술
3. DASH 채택
4. 저자의 노트

DASH가 비디오 스트리밍을 개선하는 방법을 이해하기 위해 선행 기술을 살펴 보겠습니다.

HTTP는 인터넷의 웹 콘텐츠에 사용되는 기본 프로토콜 입니다. HTTP는 또한 상태 비 저장입니다. 즉, 컴퓨터 나 모바일 장치에서 데이터를 요청할 때 필요한 데이터를 얻을 수있을만큼만 인터넷의 웹 서버에 연결 한 다음 해당 연결을 종료합니다. 웹 브라우저를 사용하여 페이지를 볼 때 인터넷 연결이 끊어졌을 때 이것을 보셨을 것입니다. 웹 페이지는 원래 서버에 연결되어 있지 않아도 브라우저에로드 된 상태로 유지됩니다.

이 글을 쓰는 시점에서 인터넷 비디오 스트리밍의 최첨단은 RTSP (Real-Time Streaming Protocol)였습니다. HTTP와 달리 RTSP는 상태 저장입니다. 즉, 컴퓨터 또는 모바일 장치와 비디오를 보내는 웹 서버 간의 지속적인 연결에 의존합니다. 즉, 연결이 설정되면 서버가 모든 비디오를 전송하거나 비디오를 중지 할 때까지 (둘 중 먼저 발생하는 시점까지) 장치에 일정한 데이터 스트림을 전송합니다.

상태 저장이기 때문에 RTSP는 HTTP보다 효율성이 떨어집니다. 실제로 필요한 것보다 더 많은 데이터를 다운로드 할 수있는 기회가 있기 때문입니다. 예를 들어, 장치는 비디오를 중간에 중지하더라도 전체 비디오를 다운로드 할 수 있습니다.

RTSP가 비트 전송률의 차이를 조정할 수 있다면 문제가되지 않습니다. 비트 전송률은 장치에서 초당 다운로드 할 수있는 데이터 비트 수입니다. 이것은 현재 인터넷 연결의 속도 및 트래픽 볼륨의 영향을받습니다. 비트 전송률이 높은 경우 RTSP는 실제로 해당 콘텐츠를 모두 시청하는지 여부에 관계없이 동일한 시간 동안 더 많은 비디오 콘텐츠를 다운로드합니다.

인터넷 속도는 특히 모바일 네트워크에서 점점 빨라지고 있습니다. 더 빠른 다운로드 속도는 더 많은 비디오 시청으로 이어졌고 결과적으로 대역폭 사용량을 예상치 못한 최고 수준으로 끌어 올렸습니다. 이로 인해 광대역 공급자는 비용과 리소스를 절약해야합니다. 결과적으로 공급자는 계속해서 가격을 인상하고 사용자의 대역폭을 제한하거나 제한합니다.

DASH는 비디오 스트리밍을보다 효율적으로 만들기 때문에 RTSP의 매력적인 대안입니다. 다음으로 DASH가이를 어떻게 수행하는지 살펴 보겠습니다.

DASH 표준은 비디오 스트리밍을보다 효율적으로 만들기 때문에 RTSP의 매력적인 대안입니다. DASH는 HTTP의 상태 비 저장을 활용하여이를 수행합니다. 즉, DASH 표준 소프트웨어는 여러 HTTP 연결 사이의 간격을 메우기에 충분한 비디오 데이터 만 수집하여 비디오를 스트리밍 할 수 있습니다.

DASH 표준에서 비디오 콘텐츠는 다음 두 부분으로 서버에 존재합니다.

MP3 음악 파일 을 재생 하려면 MP3 표준 파일 형식을 읽는 소프트웨어 나 장치가 있어야한다는 것을 이미 알고있을 것입니다 . DASH도 마찬가지입니다. DASH 표준 비디오를 재생하려면 DASH 클라이언트가 필요합니다. 해당 클라이언트는 DASH 표준을 준수하는 비디오를 재생하도록 프로그래밍 된 일종의 소프트웨어입니다. 표준이 더 널리 채택됨에 따라 인기있는 웹 브라우저 및 모바일 앱이 해당 소프트웨어에 DASH 호환성을 추가하는 것을 볼 수 있습니다.

DASH 클라이언트는 다음 단계를 사용하여 비디오 콘텐츠를 검색하고 재생합니다.

구조상 DASH는 단일 비디오 소스를 더 잘 소비하기위한 프레임 워크 역할을합니다. 예를 들어 DASH 인코더는 MP4 비디오 파일을 고속 네트워크에서 Microsoft Silverlight 클라이언트 용으로 인코딩 된 2 초 세그먼트로 나눌 수 있습니다. 그런 다음 동일한 MP4 소스를 사용하여 느린 네트워크의 게임 콘솔을위한 15 초 세그먼트를 만들 수 있습니다. 더 많은 대역폭 최적화를 위해 MPD는 각 소스 파일에 대해 선택할 여러 위치를 표시 할 수 있습니다.

2012 년 초부터 DASH가 얼마나 빨리 이륙 할 수 있는지에 대한 많은 소문이있었습니다. 다음 페이지에서 그 버즈를 확인하겠습니다.

DASH 표준 이전에 HTTP 스트리밍을위한 일부 플랫폼에는 Apple의 HTTP Live Streaming 및 Adobe HTTP Dynamic Streaming이 포함되었습니다. 이들은 HTTP의 효율성을 성공적으로 활용하지만 독점적입니다. 즉, 서로 다른 프로토콜로 실행되며 서로 호환되지 않습니다.

인터넷 비디오 스트리밍의 주요 브랜드가 DASH 표준을 채택하면 독점 소프트웨어의 필요성을 제거하면서 덜 효율적인 RTSP 표준을 대체 할 수 있습니다. Netflix 및 Microsoft 와 같은 일부 회사 는 이미 DASH를 사용하고 있습니다. 이들은 새로운 표준을 지원하는 스트리밍 비디오 서비스 제공 업체 조직인 MPEG-DASH Promoters Group의 일부입니다. 이 그룹은 비디오를 인코딩하고 MPEG-DASH를 준수하는 클라이언트를 생성함으로써 업계 전반에 걸쳐 표준 채택 속도를 높이기를 희망합니다.

Netflix 의 수석 엔지니어 인 Mark Watson 도 스토리지 효율성 측면에서 DASH에 대해 기뻐하고 있습니다. Netflix와 같은 스트리밍 서비스 제공 업체는 콘텐츠 전송 네트워크 (CDN)를 사용하여 비디오를 저장하고 전송합니다. 서로 다른 유형의 장치를 수용하기 위해 제공 업체는 서로 다른 비디오 형식을 제공해야합니다. 즉, CDN에 동일한 콘텐츠의 여러 복사본이 있음을 의미합니다. 2011 년 12 월 StreamingMedia.com과의 인터뷰에서 Watson은 DASH 표준에 따라 "모든 것이 한 방향으로 인코딩되고 한 방향으로 캡슐화되고 CDN 서버에 한 번만 저장 될 수 있습니다."라고 말했습니다. 이것은 향상된 스트리밍 성능과 함께 저장 공간에 대한 비용 절감으로 이어 집니다 [출처 : Dreier ].

DASH에는 라이브 스트리밍 표준도 포함됩니다. DASH 인코더는 클라이언트에 대한 요청에 따라 비디오 세그먼트를 생성하므로 클라이언트는 해당 라이브 스트림을 현재 비트 레이트에 적합한 세그먼트 크기로 더 빠르게 소비 할 수 있습니다. 즉, 비디오 재생 중에 건너 뛰는 횟수가 줄어들고 실시간에 가까운 라이브 스트림이 제공됩니다. 아직별로 소문이 나지는 않지만 스포츠 이벤트 및 라이브 TV 쇼에 대한 라이브 스트리밍 가용성이 증가하고 더 많은 사람들이 인터넷을 통해 라이브 TV를 시청할 수 있습니다.

DASH의 미래는 밝아 보이지만 공급자가 DASH를 채택하는 속도와 소프트웨어 회사가 DASH 호환 클라이언트를 생산하는시기를 알려줄 것입니다. 표준을 주시하면서 DASH에 대한 더 많은 정보를 보려면 다음 페이지로 넘어가십시오.

이 기사 전에는 스트리밍 비디오 표준에 대해 거의 알지 못했습니다. 이제 저는 특히 낭비되는 대역폭과 관련하여 RTSP의 문제를 이해합니다. DASH는 기존 비디오 형식을 사용하기위한 프레임 워크이므로 비디오 제작 자체를 방해하지 않습니다. 이는 또한 Flash와 같은 독점 형식이 DASH 효율성의 이점과 함께 제공 될 수 있음을 의미합니다. 내 스마트 폰에서 YouTube를 사용하는 것을 좋아하는 사람으로서 DASH 표준이 제공 할 수있는 향상된 경험과 감소 된 대역폭을 기대합니다. 또한 동일한 클라이언트의 HTTP 요청을 제한하는 보안 메커니즘이 비디오 세그먼트에 대한 반복 요청 수신에 적응할 수 있기를 바랍니다. 스트리밍 서비스가 서비스 거부 공격에 저항하면서이를 처리하는 방법에 관심이 있습니다.

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