한국정보처리학회논문지 (The Transactions of the Korea Information Processing Society)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지

대화형 비디오 서비스를 위한 VBR-MPEG 비디오의 효율적인 전송기법

Efficient Transmission Technique of VBR-MPEG Video for Interactive Video Service

  • 이승윤 (한국전자통신연구원 표준연구센터) ;
  • 김용진 (한국전자통신연구원 표준연구센터) ;
  • 유황빈 (광운대학교 컴퓨터과학과)
  • 발행 : 2000.01.01
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초록

일반적으로 MPEG과 같이 VBR 트래픽 특성을 지닌 비디오는 프레임간의 심한 편차로 인해 대역폭 활용측면에서 효율적인 전송이 어렵다. 이를 위해 제안된 방법이 대역폭 순화(bandwidth smoothing) 기법으로써 상대적으로 적은 대역폭 할당과 선인출을 이용한 방법이다. 하지만 이러한 기존의 방법들은 VCR 기능과 같은 대화형 비디오 서비스에 있어서의 일어날 수 있는 서비스 요구에 대한 효과적인 대역폭 순화 기법 및 전송정책을 제공하고 있지 않다. 본 논문에서는 MPEG과 같은 VBR 트래픽 특성을 갖는 비디오에 대해 대화형 서비스를 제공하기 위한 대역폭 할당 기법을 제안하고 성능을 평가하였다. 이 기법은 기존의 대역폭 순화 기법이 제공하지 못했던 VCR 기능과 같은 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 대역폭 활용 이득을 극대화시킬 수 있는 방법을 제공한다. 실험을 통해 제안하는 기법은 대화형 비디오 서비스 제공시 증가될 수 있는 트래픽의 양을 현저히 감소시킬 수 있음은 물론 동시에 재생에 대한 연속성도 보장시킬 수 있음을 증명하였다.

In general, it is difficult to transmit a VBR video like MPEG efficiently since MPEG fames are construct with various size. To solve this problem, some bandwidth smoothing techniques are proposed which is based on the prefetching video data into the client buffer with low bandwidth allocation. However these techniques do not provide efficient bandwidth smoothing technology and transmission technique for interactive video services like VCR-like functionality. In this paper, we propose and evaluated a new bandwidth allocation mechanism for interactive video services which has VBR traffic characteristics such a MPEG. This technique provides VCR-like functionality which is not supported on previous techniques and also maximizes the bandwidth utilization when interactive video services are provided. Through our experimental, we prove that the proposed technique dramatically decreases a traffic and guarantee the continuous playback simulaneously.

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참고문헌

  1. D. Le Gall, 'MPEG : A Video Compression Standard for Multimedia Applications,' Communications of the ACM, Vol.34 pp.30-44, April 1991
  2. O. Rose, Statistical properties of MPEG video traffic and their impact on traffic modeling in ATM systems ,In Proc. Of Conference on Local Computer Networks, pp.397-400, October 1995 https://doi.org/10.1109/LCN.1995.527368
  3. Dallas E., Wrege Hui Zhang, Edward W.Knightly, 'Deterministic Delay Bounds for VBR video in Packet-Switching Networks : Funcdamental Limits and Practical Tradeoffs,' IEEE/ACM Transaction on Networking' pp.352-362, June 1996 https://doi.org/10.1109/90.502234
  4. W. Feng and S. Sechrest, Critical bandwidth allocation for the delivery of compressed video , Computer Communications, Vol.18, No.10, pp.700-717, 1995 https://doi.org/10.1016/0140-3664(95)98484-M
  5. W. Feng, S. Sechrest and F. Jahanian, 'Providing VCR Functionality in a Constant Quality Video-On-Demand Transportation Service,' In Proceedings of MULTIMEDIA '96, pp.127-135, 1996 https://doi.org/10.1109/MMCS.1996.534964
  6. J. Salehi, Z. Zhang, J. F. Kurose, and D. Towsley. 'Supporting Stored Video : Reducing Rate Variability and End-to-End Resource Requirements through Optimal Smoothing,' IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol.6, pp.397-410, 1998 https://doi.org/10.1109/90.720873
  7. J. Zhang and J. Hui, 'Traffic characteristics and smoothness criteria in VBR video transmission,' In Proc. IEEE International Conference on Multimedia Computing and Systems, June 1997 https://doi.org/10.1109/MMCS.1997.609511
  8. S. S. Lam, S. Chow, and D. K. Yau, 'An algorithm for lossless smoothing of MPEG video,' In Proc. ACM SIGCOMM, pp.281-293, 1994 https://doi.org/10.1145/190809.190340
  9. W. Feng, F. Jahanian, and S. Sechrest, 'Optimal buffering for delivery of compressed prerecorded video,' ACM Multimedia System Journal, 1997
  10. Ray-I Chang Chen, Jang-Ming Ho and Ming Tak Ko, 'Optimizations of Stored VBR Video Transmission on CBR channel,' In Proc. of the Performance and control of Network Systems, pp.382- 392, 1997 https://doi.org/10.1117/12.290427
  11. J. Lauderdale and D.H.K. Tsang, Using the Minimum Reservation Rate for Transmission of PreEncocled MPEG VBR Video Using CBR Service, IEICE Trans. Communications, pp.1023-1029, 1996
  12. P. Panch, M. E. Zarki, 'Bandwidth-allocation schmes for variable-bit-rate MPEG source in ATM networks,' IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.3, pp.190-198, 1993 https://doi.org/10.1109/76.224229
  13. J. M. del Rosario, G. C. Fox, 'Constant bit rate network transmission of variable bit rate continous media in video-on-demand server.' Multimedia Tools and Applications, Vol.2, 215-232, May 1996 https://doi.org/10.1007/BF00455019
  14. M. Grossglauser, S. Keshav, 'On CBR Service,' In Proc. IEEE INFOCOM. 1996
  15. M. Garrett and W. Willinger, 'Analysis. modeling and generation of self-similar VBR video traffic.' In Proc. ACM SIGCOMM, pp.269-280. 1994 https://doi.org/10.1145/190809.190339
  16. 홍명준, 이승윤, 유황빈, 'VOD상에서 VCR 기능 제공을 위한 MPEG 비디오 스트림 제어', 한국정보처리학회 '96 춘계학술발표 논문집, pp.470-474, 1996
  17. 이승윤, 유황빈, 'MPEG 비디오 기반의 대화형 비디오 서비스를 위한 동적 대역폭 할당 방법', 한국정보처리학회 97 춘계학술발표 논문집, pp.752-757, 1997