끊김없는 화면전환을 위한 상황 인지 기반 N-스크린 시스템

국문 초록 (Abstract)

스마트 장치간 스크린 전환을 지원하는 N-스크린 기술이 발전됨에 따라 다양한 스마트 장치를 통해 이동 중에도 콘텐츠의 연속적인 시청이 가능하게 되었다. 하지만 현재의 N-스크린 기술들은 화면전환을 위해 사용자의 개입을 필요로 한다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 사람의 움직임을 감지하는 센서들이 장착된 스마트 장치들을 통해 수집된 상황정보를 이용하여 사용자 개입 없이 서로 다른 스마트 장치의 스크린으로 끊김 없이 화면전환되는 기법을 제안한다. 본 연구에서는 각 디바이스에 장착된 센서를 통해 사용자 위치를 정확하게 파악하고 사용자가 이동할 장치를 미리 예측하며, 그 장치의 스크린에 사용자가 시청중인 콘텐츠의 프리페칭을 통해 끊김없이 스위칭될 수 있게 한다. 이 과정에서 사용자의 움직임을 고려하여 프리페칭 될 콘텐츠의 양을 최소화 하기 위해 개선된 프리페칭 기법 또한 제시한다. 성능평가 결과, 화면전환 시 평균 지연시간이 약 480msec 이어서 콘텐츠의 스트리밍 서비스가 거의 끊김없이 제공됨을 알 수 있었다. 가로, 세로 각각 20m 공간에서 40개의 스마트 장치를 통해 개선된 프리패칭 기법을 적용하여 사용자가 FHD영상을 이용할 때 기존 프리패칭 기법에 비해 트래픽 사용량이 12% 감소함을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Owing to advancement in N-screen technologies that support screen switching among multiple internet-enabled devices, users can seamlessly watch contents on their devices even while their moving. However, current N-screen technologies require users’ intervention for switching between screens of multiple devices. To overcome this restriction, we propose a seamless screen switching scheme in which screen switching can occur without any user intervention by making use of context information collected from internet-enabled devices with embedded sensors to understand mobile contexts surrounding users. Our scheme makes it possible to accurately detect users’ location using embedded sensors of connected devices to predict a device which a specific user is about to arrive, and achieve seamless screen switching between connected devices by prefetching the contents in advance to be watched by the user. In order to minimize an amount of the contents to be prefetched, we also propose an enhanced prefetching scheme that takes into account user’s movement. According to our performance evaluation, the average switching delay time was approximately 480 msec. The result indicates that the proposed system is capable of providing streaming service nearly seamlessly. Additionally, the enhanced prefetching scheme reduced traffic loads by 12% compared to an existing prefetching technique when user watched the contents on Full-HD screen across connected 40 devices, dispersed throughout an office of 20 meters by 20 meters.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 관련 연구 3
• 제 3 장 끊김없는 화면전환을 지원하는 N-스크린 시스템 6
• 3.1 Role of Components 7
• 3.1.1 스마트 장치 7
• 3.1.2 스마트 폰 7
• 3.1.3 미디어 서버 7
• 3.2 Middleware Architectures 8
• 3.2.1 스마트 장치 8
• 3.2.2 미디어 서버 12
• 3.2.3 N-스크린 시스템 동작 흐름 15
• 3.3 상황인지 기반 끊김없는 화면전환 17
• 3.4 화면전환 매커니즘의 알고리즘 20
• 3.4.1 미디어 서버 매커니즘 21
• 3.4.2 스마트 장치 매커니즘 25
• 3.5 개선된 프리페칭 테크닉과 트레픽 요구량 25
• 제 4 장 성능 테스트 27
• 4.1 프리페치 사용 유무에 따른 화면전환시간 비교 28
• 4.2 프리페치 방식에 따른 트레픽 양 비교 32
• 제 5 장 결론 34
• 참 고 문 헌 36
• 국 문 초 록 38
• ABSTRACT 40