Media Scaling Technology for MPEG Video Service on Heterogeneous Network Environment

이질적인 네트워크 환경에서 MPEG 비디오 서비스를 위한 미디어 계층화 기법

  • 유우종 (대전보건대학 컴퓨터정보처리과) ;
  • 이흥기 (충남대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 이성인 (대전보건대학 멀티미디어사무응용과) ;
  • 이중인 (대전보건대학 컴퓨터정보처리과) ;
  • 유관종 (충남대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2000.12.01

Abstract

The MPEG Video Service of hilving il property of continuity and large cilPilcity needs lilrge network capilcity. Because most of users have a heterogeneous network environment, it's not efficient way that all users have same size of video data to provide them with real time video service. Therefore, for the pUl1Xlse of an efficient and appropriate utilization of network resources, it requires to develop and deploy a new scalable transmission technique in consideration of respective network environment and individual clients computing power. The purpose of this paper is to develop a technology that can adjust the amount of dilta transmitted as an M1'EG video stream according to its gi yen communication bandwidth, and a technique that can reflect dynamic bilndwidth while playing a video stream. For this purpose, we propose a TFS (Temporal-Fidelity Scaling) technique that splits the MPEG video stream into various substream according to picture type or resolution. Those methods proposed her can filcilitilte an effective use of network resources, and provide multimedia MPEG video services in real- time with respect to individual client computing environment

연속성과 대용량의 특징을 가지는 MPEG을 이용한 비디오 서비스에서는 대용량의 네트워크 대역폭을 필요로 하게 된다. 대부분의 사용자들은 이질적인 네트워크 환경을 가지고 있기 때문에 동일한 비디오 스트림을 이용하여 모든 사용자에게 서비스 한다는 것은 네트워크 자원의 효율성 측면에서 상당한 낭비가 있게 된다. 이를 해결하기 위해 비디오 서비스를 요청한 사용자의 환경을 고려하여 그에 적절한 용량의 비디오 데이터를 전송할 수 있는 기술이 비디오 서비스 시스템에 필요로 하게 되었다. 따라서, 본 논문에서는 불필요한 네트워크 자원의 낭비를 막으면서 사용자에게 적절한 MPEG 비디오 스트림을 서비스 해주기 위해, TFS기법을 이용하여 MPEG 비디오 스트림을 계층화 시킨 후 네트워크 QoS에 따라 선택적으로 전송하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 모델을 이질적인 환경을 갖는 망들이 서로 연동되는 인터넷에 적용하여 인터넷 VOD 나 인터넷 방송 등의 서비스에 응용한다면, 대역폭 변화를 동적으로 반영하며 실시간으로 비디오 서비스할 수 있는 환경을 구축할 수 있고, 불필요한 통신 자원의 낭비를 막음으로써 통신 자원의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

Keywords

References

  1. Harrick Vin, 'Heterogeneous Networking,' IEEE Multimedia, pp.84-87, 1995
  2. 김태형, 유우종, 김형철, 궁상한, 유관종, '스케일러블 전송을 위한 MPEG-2 비디오 Temporal Layered Coding에 대한 설계 및 구현', 한국정보과학회 추계 학술발표 논문집, 제25권 제2호, pp.462-464, 1998
  3. 손호신, 유우종, 김형철, 유관종, '동적인 QoS 변화에 적응시키기 위한 MPEG-2 Video Layered Coding', 한국정보처리학회 추계 학술발표 논문집, 제5권 제2호, pp.213-216, 1998
  4. International Standard ISO/IEC 13818-2, Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information : Video, 1996
  5. 정제창, 그림으로 보는 최신 MPEG, 교보문고, 1995
  6. H. H. I Berin, 'MPEG-1 and MPEG-2 Digital Video Coding Standards,' http://wwwam.hhi.de/mpeg-video/paper/sikora/mpeg1_2/mpeg1_2.htm
  7. R. Arvind, R. Civanlar, and R. Reibman, 'Packet Loss Resilience of MPEG-2 Scalable Video Coding Algorithms,' IEEE Trans. circuit and systems for video tech. Vol.6, No.5, pp.426-435, 1996 https://doi.org/10.1109/76.538925
  8. J. Y. Lee, T. H. Kim, and S. J. Ko, 'Motion Prediction Based on Temporal Layering for Layered Video Coding,' Proceeding of ITC-CSCC'98, Vol.1, July. 1998
  9. A. Puri, L. Yan and B. G. Haskell, 'Syntax, semantics and description of Temporal Scalability,' ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG Doc. 93/795, Sept. 1993
  10. S. R. McCanne, 'Scalable Compression and Transmission of Internet Multicast Video,' Report No. UCB/CSD-96-928, 1996
  11. 김형철, 강민규, 김두현, 'QoS 적응형 스트리밍 서비스를 위한 MPEG 비디오의 미디어 스케일링 기법', 한국정보처리학회 추계 학술발표 논문집, 제6권 제2호, 1999
  12. 손호신, 유우종, 김형철, 유관종, 'Scalable Transmission을 위한 Network QoS 결정기법과 SpatioTemporal LC 기법에 관한 연구', 한국정보처리학회 추계 학술발표논문집, 제6권 제2호, pp.DB195-DB198, 1999
  13. 김태영, 손호신, 유우종, 김형철, 유관종, 'QoS를 고려한 SpatioTemporal Layered Coding과 Scalable Transmission에 관한 연구', 한국정보처리학회 추계 학술발표논문집, 제26권 제2호, pp.614-616, 1999
  14. W. J. Yoo, T. Y. Kim, H. S. Son, K. J. Yoo, H. S. Sin, H. C. Kim, 'A study on the Layered Compression and Transmission of MPEG Video,' International Conference on Information Technology and Computer Education (ICITCE'99), Chonju, Korea, pp.287-297, 1999
  15. MPEG Committee, MPEG-2 Test Model 0-5, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N0400, April, 1993
  16. MPEG Committee, MPEG Software Simulation Group(MSSG) Video Codec, http://www.mpeg.org/MPEG/MSSG
  17. 구준모, 'MPEG-2 Source,' http://www.infoage.co.kr/maso/MPEG_9706.zip
  18. M. Krunz, R. Sass, and H. Hughes, 'Statistical Characteristics and Multiplexing of MPEG Streams,' Proceeding of INFOCOMM'95, pp.455-462, 1995 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1995.515909
  19. W. J. Yoo, H. S. Son, T. G. Kang, S. I. Lee, D. H. Kim, K. J. Yoo, 'The Design of QoS Filter Module to Transmit MPEG Video,' Proceeding of PDCS 2000, IASTED, 2000. 11
  20. W. J. Yoo, H. G. Lee, H. J. Kim, H. Y. Song, H. S. Shin, K. J. Yoo, 'A Design of Scaler and Merger for Scalable MPEG Data Transmission on Heterogeneous Environments,' Proceeding of ICADL 2000, 2000. 12