• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권1호
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• pp.374-395
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• 2017

Users quite often experience volatile channel conditions which negatively influence multimedia transmission. HTTP adaptive streaming has emerged as a new promising technology where the video quality can be adjusted to variable network conditions. Nevertheless, the new technology does not remain without drawbacks. As it has been observed, multiple video players sharing the same network link have often problems with achieving good efficiency and stability of play-out due to a mutual interference and competition among video players. Our investigation indicates that there may be another cause for under-performance of the streamed video. In an emulated environment, we implemented three algorithms of adaptive video play-out based on bandwidth or buffer assessment. As we show, traffic generated by players employing the same or similar play-out strategies is positively correlated and synchronised (clustered), whereas traffic originated from different play-out strategies shows negative or no correlations. However, when some of the parameters of the play-out strategies are randomised, the correlation and synchronisation diminish what has a positive impact on the smoothness of the traffic and on the video quality perceived by end users. Our research shows that non-correlated traffic flows generated by play-out strategies improve efficiency and stability of streamed adaptive video.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권4호
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• pp.423-432
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• 2017

최근 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 표준인 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)를 기반으로 하는 비디오 스트리밍 서비스의 QoE(Quality of Experience) 향상을 위해 비디오 품질 조절 기법들이 연구되고 있다. 그러나 기존 기법들은 비디오의 VBR(Variable Bitrate) 특성에 대한 고려가 부족하여 불필요한 품질 변화로 인해 QoE가 저하되는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 세그먼트 특성을 기반으로 품질을 조절하는 SC-DASH(Segment Characteristics-based DASH)를 제안한다. SC-DASH는 다음에 요청할 세그먼트의 크기, 세그먼트 처리량, 그리고 버퍼 점유율을 기반으로 비디오 품질을 조절하여 불필요한 품질 변화가 발생하는 것을 방지한다. 실험 결과를 통해 SC-DASH가 기존 기법보다 불필요한 품질 변화를 감소시킴으로써 QoE를 향상시키는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권1호
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• pp.308-324
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• 2018

HTTP adaptive streaming (HAS) is a promising technology for delivering video content over the Internet. HAS-based video streaming solutions rely on bandwidth estimation to select the appropriate video bitrate. Video streaming solutions that consider network conditions provide users with seamless video playback. However, when multiple clients compete for a common bottleneck link, conventional bandwidth estimation schemes that consider only one client overestimate the network bandwidth due to the ON-OFF traffic pattern. The bandwidth overestimation can cause Quality of Experience (QoE) degradation, such as unnecessary changes in video quality, and unfairness of video quality. In this paper, we propose a client-side bandwidth estimation scheme to obtain a better QoE of HAS in the multiple-client environment. The proposed scheme differentiates the client buffer status according to the buffer occupancy, and then estimates the available network bandwidth based on the buffer status and segment throughput. We evaluate the performance of HAS implemented in the ns-3 network simulator. Simulation results show that compared with the conventional schemes, the proposed scheme can enhance the QoE.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2017

Explosive deployment of smart mobile devices such as smart phones, and tablets along with expansion of wireless internet bandwidth have enabled the deployment of mobile video streaming such that video traffic becomes the most important service in wireless networks. Recently, for more efficient video streaming services, the ISO MPEG group standardized a protocol called DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) and the standard has been quickly adopted by many service providers such as YouTube and Netflix. Despite of the convenience of mobile streaming services, users also suffer from low QoE(Quality of Experience) due to dynamic channel fluctuations and unnecessary downloading due to high churning rates. This paper proposes a noble efficient video rate selection algorithm considering user buffer level, channel condition and churning rate. Computer simulation based performance study showed that the proposed algorithm improved the QoE significantly compared to a method that determines the video rate based on current channel conditions. Especially, the proposed method reduced the rebuffering rate, one of the most important performance factors of the QoE, to a nonnegligible level.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권4호
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• pp.1249-1265
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• 2022

Video streaming has become one of the most popular applications for mobile devices. The network bandwidth required for video streaming continues to exponentially increase as video quality increases and the user base grows. Multi-Path TCP (MPTCP), which allows devices to communicate simultaneously through multiple network interfaces, is one of the solutions for providing robust and reliable streaming of such high-definition video. However, mobile video streaming over MPTCP raises new concerns, e.g., power consumption and cellular data usage, since mobile device resources are constrained, and users prefer to minimize such costs. In this work, we propose a mobile video streaming framework over MPTCP (mDASH) to reduce the costs of energy and cellular data usage while preserving feasible streaming quality. Our evaluation results show that by utilizing knowledge about video behavior, mDASH can reduce energy consumption by up to around 20%, and cellular usage by 15% points, with minimal quality degradation.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권7호
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• pp.458-463
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• 2015

최근 스트리밍 이용자는 자신이 처한 채널 상황에 따라 적응적으로 가장 적당한 비디오율(video rate)을 선택적으로 요청하여 서비스 받는 ABR(Adaptive Bitrate) 기법을 주로 이용하고 있다. 결과, 대부분의 ABR 비디오율 적응 기법 관련 연구는 채널 상황에 따른 실시간 비트율 적응에만 초점을 맞춘 나머지 모바일 기기의 배터리 의존성에 따른 에너지 제한적 특성을 놓치고 있다. 이는 모바일 장치의 중요한 특성을 고려하지 않은 것으로, 이에 따른 많은 에너지 소모는 궁극적으로 스트리밍 서비스 불만족의 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 ABR 적응 기법의 최신 연구인 버퍼 기반 비트율 적응 방법에 모바일 장치의 배터리 제한적 특성을 고려하여, 기존의 최신 연구와 동일한 성능을 내면서도 불필요하게 소모 되는 에너지를 절약하는 기법을 제안한다. 에너지 소비를 줄이기 위해 버퍼에 스트리밍이 충분히 있으면 에너지 전원을 끄고 (off), 버퍼에 스트리밍이 충분히 있지 않은 경우 에너지 효율적 Prefetching통해 동적 적응 비디오 스트리밍을 서비스한다. 성능평가 결과, 세계 평균 모바일 다운로드 속도에서 기존 기법에 비해 에너지 소비율이 60%절약됨을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권1호
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• pp.95-106
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• 2017

최근 높은 품질의 멀티미디어 콘텐츠를 제공하고 급증하는 트래픽을 처리하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍이 등장하였다. HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 QoE (Quality of Experience; 사용자 체감 품질)를 향상시키기 위해서는 평균적인 비디오 품질을 최대화해야 하며 품질 변경 주기, 품질 감소 폭, 그리고 끊김 현상을 최소화해야 한다. 최근 제안되었던 HTTP 적응적 스트리밍의 품질 조절 알고리즘들은 QoE 관련 특성을 세밀하게 고려하지 않아 높은 QoE를 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍의 QoE 향상을 위해 SQA (Smooth Quality Adaptation) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 일정 기간 품질을 유지하고 비디오 품질의 급격한 감소를 방지함으로써 부드러운 사용자 체감 품질을 제공한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘이 대역폭 감소 구간에서 품질 변경 폭을 감소시키고 품질 변경을 최소화하는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.784-799
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• 2013

This paper presents an adaptive rate control scheme for streaming-based content sharing service. This scheme delivers multimedia contents from a user device to another device or seamlessly redirects streaming service across heterogeneous user devices. In the proposed scheme, a streaming server adjusts video quality level according to the network and client status. Our scheme is different from other rate control schemes, because the video quality at the server is decided not only based on the available bandwidth, but also based on the device characteristics and bandwidth requirement at the access network. We also propose a bandwidth estimation method to achieve more equitable bandwidth allocations among streaming flows competing for the same narrow link with different Round Trip Times (RTTs). Through the simulation, we prove that our scheme improves the network stability and the quality of streaming service by appropriately adjusting the quality of the video stream. The simulation results also demonstrate the ability of the proposed scheme in ensuring RTT-fairness while remaining throughput efficient.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.341-349
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• 2014

Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH)는 최근 주목받고 있는 스트리밍 기술이다. DASH 클라이언트는 연속적으로 가용 네트워크 대역폭을 측정하고, 이를 기반으로 향후 다운받을 비디오 세그먼트의 비트율을 결정한다. 본 고에서는 최소 재생 버퍼 레벨을 보존하여 가변적인 네트워크 환경에서도 사용자 체감 품질 저하를 야기하는 재생 끊김 현상, 재생 중 비디오 품질의 급격한 변화 등을 효율적으로 방지하는 비트율 적응 알고리즘인 QoE-enhanced adaptation algorithm over DASH (QAAD)를 제안한다. 또한 DASH 테스트베드 상에 QAAD와 재생 버퍼를 고려한 기존의 알고리즘 (즉, QDASH[9])을 구현하여 실험적으로 성능을 비교 및 분석하였다. 네트워크 환경이 급변하는 환경에서 실험을 수행한 결과, QDASH는 재생 끊김 현상 및 비디오 화질의 잦은 변화가 발생하는 반면, QAAD는 재생 끊김 없이 안정적인 비디오 화질을 제공하는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.824-831
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• 2014

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 적응적 스트리밍은 네트워크 변화에 적응적으로 비디오 품질을 조절한다. HTTP 적응적 스트리밍은 TCP (Transmission Control Protocol)를 기반으로 비디오를 전송하기 때문에 높은 지연을 갖는 네트워크에서 가용대역폭을 부정확하게 측정하여 불필요하게 비디오 품질을 조절한다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질 향상과 부드러운 재생을 위해 버퍼 기반의 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 지연을 고려한 스트리밍 모델을 통한 정확한 가용대역폭 측정, 불필요한 품질 조절을 방지하기 위한 비디오 품질의 유지 가능성 계산, 버퍼상태에 적응적으로 비디오를 요청할 시간을 결정함으로써 비디오 품질을 조절한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 높은 지연을 갖는 네트워크에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키고 부드럽게 비디오 품질을 조절하는 것을 확인하였다.