정보과학회 논문지 (Journal of KIISE)

  • 제45권1호
  • /
  • Pages.86-93
  • /
  • 2018
  • /
  • 2383-630X(pISSN)
  • /
  • 2383-6296(eISSN)
한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

다중 클라이언트 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍의 효율적인 대역폭 활용을 위한 비디오 품질 조절 기법

Video Quality Control Scheme for Efficient Bandwidth Utilization of HTTP Adaptive Streaming in a Multiple-Clients Environment

  • 김민수 (광운대학교 전자통신공학과) ;
  • 김희광 (광운대학교 전자통신공학과) ;
  • 정광수 (광운대학교 전자통신공학과)
  • 투고 : 2017.08.02
  • 심사 : 2017.10.11
  • 발행 : 2018.01.15
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

다수의 클라이언트가 대역폭을 공유해 스트리밍 서비스를 받는 경우 HTTP 적응적 스트리밍(HTTP Adaptive Streaming)은 세그먼트 요청의 ON-OFF 패턴으로 인해 대역폭을 부정확하게 측정하는 문제가 있다. ON-OFF 패턴으로 인한 문제를 해결하기 위해 제안된 PANDA (Probe AND Adapt)는 목표 대역폭을 증가시키면서 요청할 세그먼트의 품질을 결정한다. 하지만 목표 대역폭을 고정된 양만큼 증가시키기 때문에 대역폭 활용도가 낮고 대역폭 변화에 느리게 반응하는 문제가 있다. 본 논문에서는 PANDA의 낮은 대역폭 활용도와 느린 반응성을 개선하기 위한 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 다운로드 시간과 요청 간격을 비교해 대역폭 활용도를 판단한 후 대역폭 활용도에 따라 목표 대역폭을 증가시키는 양을 조절한다. 실험을 통하여 제안하는 기법이 대역폭을 충분히 활용하고 대역폭 변화에 빠르게 반응하는 것을 확인하였다.

When multiple clients share bandwidth and receive a streaming service, HTTP Adaptive Streaming has a problem in that the bandwidth is measured inaccurately due to the ON-OFF pattern of the segment request. To solve the problem caused by the ON-OFF pattern, the proposed PANDA (Probe AND Adapt) determines the quality of the segment to be requested while increasing the target bandwidth. However, since the target bandwidth is increased by a fixed amount, there is a problem in low bandwidth utilization and a slow response to changes in bandwidth. In this paper, we propose a video quality control scheme that improves the low bandwidth utilization and slow responsiveness of PANDA. The proposed scheme adjusts the amount of increase in the target bandwidth according to the bandwidth utilization after judging the bandwidth utilization by comparing the segment download time and the request interval. Experimental results show that the proposed scheme can fully utilize the bandwidth and can quickly respond to changes in bandwidth.

키워드

과제정보

연구 과제번호 : 라이프 스타일 분석 기반 라이프미디어(LifeMedia) 허브 단말 및 서비스 기술 개발

연구 과제 주관 기관 : 정보통신기술진흥센터

참고문헌

  1. M. Seufert, S. Egger, M. Slanina, T. Zinner, T. Hobfield, and P. T. Gia, "A Survey on Quality of Experience of HTTP Adaptive Streaming," IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 17, No. 1, pp. 469-492, Sep. 2014. https://doi.org/10.1109/COMST.2014.2360940
  2. D. Raca, A. H. Zahran, and C. J. Sreenan, "Sizing Network Buffers: An HTTP Adaptive Streaming Perspective," IEEE International Conference on Future Internet of Things and Cloud Workshops (FiCloudW), pp. 369-376, Aug. 2016.
  3. I. B. Mustafa, M. Uddin, and T. Nadeem, "Understanding the intermittent traffic pattern of HTTP video streaming over wireless networks," International Symposium on Modeling and Optimization in Mobile, Ad Hoc, and Wireless Network (WiOpt), pp. 1-8, May. 2016.
  4. S. Akhshabi, L. Anantakrishnan, A. C. Began and C. Dovrolis, "What happens when HTTP adaptive streaming players compete for bandwidth?," Proc of International Workshop on Network and Operating System Support for Digital Audio and Video, pp. 9-14, Jun. 2012.
  5. S. Egger, B. Gardlo, M. Seufert, and R. Schatz, "The Impact of Adaptation Strategies on Perceived Quality of HTTP Adaptive Streaming," Proc of the Workshop on Design, Quality and Deployment of Adaptive Video Streaming, pp. 31-36, Dec. 2014.
  6. Z. Li, X. Zhu, J. Gahm, R. Pan, H. Hu, A. C. Began, and D. Oran, "Probe and Adapt: Rate Adaptation for HTTP Video Streaming At Scale," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 32, No. 4, pp. 719-733, Apr. 2014. https://doi.org/10.1109/JSAC.2014.140405
  7. S. Bae, D. Jang, and K. Park, "Why Is HTTP Adaptive Streaming So Hard?," Proc of the Asia-Pacific Workshops on Systems, Jul. 2015.
  8. X. Zhu, Z. Li, R. Pan, J. Gahm, and H. Hu, "Fixing multi-client oscillations in HTTP-based adaptive streaming : A control theoretic approach," IEEE International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP), pp. 230-235, Oct. 2013.