IP 패킷 단편화가 인터넷상에서 멀티미디어 전송품질에 미치는 영향

Abstract

아날로그 신호와 달리 디지털 신호는 급격히 열화(손상)되는 특성을 가질 뿐 아니라 다양한 압축방식의 멀티미디어 서비스를 실시하게 됨에 따라 영상신호의 품질관리의 필요성이 더욱 증가하게 되었다. 종래에는 육안으로 열화의 정도를 확인하는 주관적인 평가방법을 사용하여 왔으나, 주관적 평가방법은 개인별로 평가치가 다르고 시간과 비용이 많이 드는 데다 실시간으로 평가하기 어렵다는 결정적인 문제점을 가지고 있기 때문에 객관적인 지표로서 품질평가를 정량화 하려는 연구가 시작되었다[1]. 따라서 본 논문에서는 연구배경에서 영상 품질측정기술과 관련된 영상품질에 영향을 주는 네트워크 파라미터들을 알아보고, H.263 코덱의 특성과 구조, 그리고 멀티미디어 전송을 위한 UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol) 기반의 RTP(Real-time Transport control Protocol) 프로토콜을 분석한다. 또한 IP 패킷 단편화(Fragmentation)가 멀티미디어 전송품질에 미치는 영향을 알아보고, 영상전화 형태의 데이터 파일을 캡쳐하여 H.263을 이용한 다양한 프레임 사이즈, 프레임율, 비트레이트 등을 변경하여 인코딩한다. 이러한 인코딩된 파일을 사용하여 영상의 프레임당 파일전송, 일정크기(500byte, 1000byte)로 단편화하여 전송, GOB(Group Of Block)로 전송 등을 실험하여 단편화로 인한 패킷 손실율, 프레임 손상율, 그리고 오버헤드와의 관계를 분석한다. 또한 단편화로 인한 지연(Delay)을 실험을 통해 단편화와 지연의 상관관계를 도출한다. 이러한 다양한 조건의 인코딩 파일을 이용하여 음성서비스의 R-value와 같은 영상서비스 품질측정을 위한 네트워크 성능지표의 객관적인 척도를 제공한다.