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Reduction of Presentation Latency in Thin-Client of Cloud System

클라우드 시스템의 씬 클라이언트에서의 표시 지연 절감

  • 강승수 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 고현 (엘지전자) ;
  • 윤희용 (성균관대학교 정보통신대학)
  • Received : 2012.12.18
  • Accepted : 2013.03.27
  • Published : 2013.04.30

Abstract

Cloud-based streaming game service has numerous merits, but it may suffer from presentation latency in a thin-client. It is an important issue especially for game service which needs instantaneous response to user inputs. This research proposes the methods for reducing the presentation latency between the server unit and the thin-client unit. The approaches proposed to be employed with server unit include the source/sync video format equalization, encoding format configuration according to the media type, and the S/W implementation for transmitting clock periodically. The methods for the thin-client unit include the decreasing the number of instructions, use of light encryption algorithm, and improvement on H/W decoding. The proposed schemes are tested with a commercialized streaming service platform, which reveals the reduction of presentation latency as large as a few hundred milliseconds and reaches the acceptable level (about 100 milliseconds).

클라우드 시스템을 이용하여 스트리밍 게임 서비스를 제공하는 것은 많은 유리한 점이 있지만, 씬 클라이언트에서 표시 지연(Presentation latency)이 발생한다는 문제점도 갖고 있다. 게임은 사용자의 입력에 즉각적으로 반응해야 하는 특성을 갖는 서비스이므로 씬 클라이언트에서의 표시 지연은 다른 이슈에 비해 중요한 문제이다. 본 연구에서는 서버와 씬 클라이언트 사이에서의 표시 지연을 감소시키는 방법을 제안한다. 이를 위해, 서버 단에서는 서버와 씬 클라이언트의 영상포맷 일치화, 미디어 타입에 따른 인코딩 포맷 변경, 동기화를 위해 주기적으로 클럭을 전송하도록 하는 것을 해결 방안으로 제안한다. 그리고 씬 클라이언트 단에서는 패킷화 과정에서 명령어 수 절감, 암호화 과정에서 가벼운 알고리즘 사용, 압축해제 과정에서 하드웨어 디코딩 개선을 해결 방안으로 제안한다. 이를 실제 상용화 수준까지 개발된 게임 서비스 시스템에 적용하여 검증 하였는데, 수백 ms 정도의 상당한 표시 지연 감소를 통해 허용 가능한 수준인 100ms까지 표시 지연 감소가 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. MOTAHARI-NEZHAD, Hamid R.; STEPHENSON, Bryan; SINGHAL, Sharad. Outsourcing business to cloud computing services: Opportunities and challenges. LABs of HP, 2009.
  2. OJALA, Arto; TYRVAINEN, Pasi. Developing cloud business models: A case study on cloud gaming. Software, IEEE, 2011, 28.4: 42-47.
  3. Jun-Hyung Lee, Eui-Nam Huh. An Efficient Dynamic Resource Allocation Scheme for Thin-Client Mobile in Cloud Environment. IPS Transactions on Software and Data Engineering, Vol.19A, No.3, pp.161-168, Jun., 2012.
  4. MELL, Peter; GRANCE, Timothy. The NIST definition of cloud computing (draft). NIST special publication, 2011, 800: 145.
  5. GONG, Chunye, et al. The characteristics of cloud computing. In: Parallel Processing Workshops (ICPPW), 2010 39th International Conference on. IEEE, 2010. pp.275-279.
  6. CHEN, Kuan-Ta, et al. Measuring the latency of cloud gaming systems. In: Proceedings of the 19th ACM international conference on Multimedia. ACM, 2011. pp.1269-1272.
  7. CLAYPOOL, Mark; CLAYPOOL, Kajal. Latency and player actions in online games. Communications of the ACM, 2006, 49.11: 40-45.
  8. Wikipedia, First-person shooter [Internet], http://en.wikipedia.org/ wiki/First-person_shooter
  9. Wikipedia, Third-person shooter [Internet], http://en.wikipedia.org/wiki/Third-person_shooter
  10. SHARP, Ron. Latency in Cloud Based Interactive Streaming Content. Bell Labs Technical Journal, 2012, 17.2: 67-80.
  11. EIDSON, John; LEE, Kang. IEEE 1588 standard for a precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems. In:Sensors for Industry Conference, 2002. 2nd ISA/IEEE. IEEE, 2002. pp.98-105.
  12. ARMBRUST, Michael, et al. A view of cloud computing. Communications of the ACM, 2010, 53.4: 50-58.
  13. Jae-Jin Lee, Junseok Oh, Bong Gyou Lee. Significant Factors for Building Enterprise Mobile Cloud. KIPS Transactions on Software and Data Engineering, Vol.18D, No.6, pp.481-492, Dec., 2011. https://doi.org/10.3745/KIPSTD.2011.18D.6.481