KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권7호
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pp.3465-3479
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2017
Information-Centric Vehicular Ad Hoc Network (IC-VANET) is a promising network architecture for the future intelligent transport system. Video streaming applications over IC-VANET not only enrich infotainment services, but also provide the drivers and pedestrians real-time visual information to make proper decisions. However, due to the characteristics of wireless link and frequent change of the network topology, the packet loss seriously affects the quality of video streaming applications. In this paper, we propose a REceiver-Driven loss reCOvery Mechanism (REDCOM) to enhance video dissemination over IC-VANET. A Markov chain based estimation model is introduced to capture the real-time network condition. Based on the estimation result, the proposed REDCOM recovers the lost packets by requesting additional forward error correction packets. The REDCOM follows the receiver-driven model of IC-VANET and does not require the infrastructure support to efficiently overcome packet losses. Experimental results demonstrate that the proposed REDCOM improves video quality under various network conditions.
비디오 스트리밍 서비스가 다양한 단말기에서 지원되면서 사용량이 증대되었고 그로 인해 사용자 관점에서 서비스를 개선하려는 노력이 지속되고 있다. 사용자가 영상을 시청할 때 입력부터 재생될 때까지 응답 시간이 길어지면 사용자의 서비스 만족도는 저하된다. 본 논문은 사용자의 과거 시청 이력을 분석하여 선호 영상을 추출하고 이 영상 데이터를 단말기에 사전 배치하여 응답 시간을 줄이는 방법을 제안한다. 실험으로 데이터 사전 배치로 응답 시간이 최대 41% 개선되는 것을 확인하였다. 실제 스트리밍 서비스의 시청 기록을 활용하여 사용자별 선호 영상을 계산하였다. 적중률에 따른 응답 시간 변화와 시청되지 않아 낭비된 데이터양을 알아보았다. 적중률이 높아질수록 응답 시간 개선 효과가 커지는 것을 확인하였다.
Multi-hop wireless mesh networks (WMNs) suffer from significant packet losses due to insufficient available bandwidth and high channel error probability. To conquer packet losses, end-to-end (E2E) error control schemes have been proposed. However, in WMNs, E2E error control schemes are not effective in adapting to the time-varying network condition due to large delay. Thus, in this paper, we propose a network-adaptive error control for video streaming over WMNs that flexibly operates E2E and hop-by-hop (HbH) error control according to network condition. Moreover, to provide lightweight support at intermediate nodes for HbH error control, we use path-partition-based adaptation. To verify the proposed scheme, we implement it and evaluate its transport performance through MPEG-2 video streaming over a real IEEE 802.11a-based WMN testbed.
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.
휴대폰은 이제 단순한 통화 기능 이외에 PC와 함께 동영상 콘텐츠를 시청할 수 있는 효과적인 멀티미디어 기기로 발전하고 있다. 따라서 동영상 콘텐츠의 실효성은 스마트폰으로 스트리밍(Streaming) 할 수 있는지 여부와 목적한 내용을 효과적으로 전달 할 수 있는지 여부에 의해 결정된다. 여기서 목적한 내용을 효과적으로 전달 할 수 있는지 여부란 교재 영상과 발언자의 영상이 함께 제공되어야만 효과적인 내용 전달이 됨을 의미한다. 본 논문은 위 두 가지 요건을 충족하는 동영상 콘텐츠 인코딩(encoding) 시스템으로 멀티소스(Multi-Source)의 오디오-비디오를 입력받아 인터넷 상에 실시간 및 VOD 서비스 할 수 있는 비디오 통합 관리 시스템을 제안하였다.
인터넷의 발달과 함께 멀티미디어 스트리밍은 비디오 콘텐츠를 전달하는데 중요한 수단이 되었으며 스트리밍 되는 데이타의 양도 점점 증가하고 있다. 하지만 스트리밍의 양이 증가함에 따라 가변적 네트워크 대역폭을 갖는 IP 네트워크 환경 상에서 실시간 QoS를 보장하기 어려워진다. 본 논문에서는 한정된 가용 대역폭과 트랜스코딩 코스트를 고려하면서 동시에 다중 앵글 콘텐츠의 인지적 화질을 최대화하는 최적화 적응 프레임워크를 제안한다. 제안된 다중 앵글 서비스 프래임워크에서 사용자는 같은 이벤트에 대해 다른 뷰 앵글로 캡쳐된 다중 비디오 스트림들 중에 사용자가 원하는 뷰를 선택할 수 있다. 이러한 향상된 서비스는 시간에 따른 네트워크 대역폭 변화와 같은 네트워크의 스트리밍 문제를 수반한다. 이를 위해 본 논문에서는 제안된 비디오 적응 프래임워크에서 다중 앵글 비디오 콘텐츠는 주어진 대역폭에 맞게 전달하기 위해 다른 비트율로 인코딩되며 적절한 비디오 스트림이 선택되거나 트랜스코딩 될 수 있다고 가정한다. 각 사용자의 선호도에 따른 다양한 위치에서 캡쳐된 콘텐츠의 선택적 소비를 위해, 각 앵글에 제공되는 비트스트림은 다양한 비트율로 인코딩될 수 있고, 제약된 대역폭 환경에서 실시간으로 변하는 비트율에 최적화된 콘텐츠를 전송하기 위해 콘텐츠를 트랜스 코딩되거나 서브 비트스트림이 선택되도록 한다. 이러한 가정을 기반으로 제안된 최적화 적응 프래임워크에서 트랜스 코딩하는데 걸리는 시간을 트랜스코딩 코스트로 정의하고 주어진 트랜스코딩 코스트와 제한된 네트워크 대역폭을 만족하며 동시에 인지적 화질을 최대화하는 방법을 수식화 한다. 또한 제안된 방법의 효율성을 증명하기 위한 다양한 실험 결과를 보인다.
최근 네트워크 미디어 기술의 발달로 인터넷 망에서 HDTV급의 고화질 비디오를 스트리밍하는 시도가 많이 이루어 지고 있다. 그러나 최선형 서비스(best-effort service)를 기반으로 하는 인터넷 망에서 고화질 비디오를 안정적으로 스트리밍하기 위해서는 네트워크 상황에 적응할 수 있는 전송 기법이 요구된다. 본 논문에서는 MPEG 프레임(I, P, B)기반의 패킷 우선순위화를 적용한 네트워크 적응형 HD MPEG-2 스트리밍 시스템을 설계 및 구현한다. 전송 비디오는 JVC HDV 카메라로부터 실시간으로 입력받으며 19.2 Mbps의 비트율과 MPEG-2 TS (MPEG-2 MP@HL) 형식을 갖는다. 네트워크 상태의 측정은 스트리밍 클라이언트에서의 RTP 패킷 헤더의 파싱을 이용한 패킷 손실율과 평균 지터의 측정을 통해 이루어지며 이 정보는 주기적으로 스트리밍 서버로 피드백 된다. 스트리밍 서버의 네트워크 적응 관리자(network adaptation manager)에서는 네트워크 상태에 따라 프레임의 중요도에 따른 프레임 폐기(frame dropping)를 함으로서 전송률 적응을 수행한다. 이와 관련하여 TS 패킷의 실시간 파싱 및 프레임 기반 패킷 우선순위화 기법이 제안된다. 제안 시스템은 소프트웨어로 구현되며 LAN 환경에서의 실험을 통해 네트워크의 이용 가능한 대역폭이 변동하는 상황에서 HD 스트리밍의 종단 간 서비스 품질을 향상시킴을 보여준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권2호
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pp.579-603
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2018
In this paper we propose a QoS-enhanced intelligent stochastic optimal fair real-time packet scheduler, QUEST, for 4G LTE traffic in routers. The objective of this research is to maximize the system QoS subject to the constraint that the processor utilization is kept nearly at 100 percent. The QUEST has following unique advantages. First, it solves the challenging problem of starvation for low priority process - buffered streaming video and TCP based; second, it solves the major bottleneck of the scheduler Earliest Deadline First's failure at heavy loads. Finally, QUEST offers the benefit of arbitrarily pre-programming the process utilization ratio.Three classes of multimedia 4G LTE QCI traffic, conversational voice, live streaming video, buffered streaming video and TCP based applications have been considered. We analyse two most important QoS metrics, packet loss rate (PLR) and mean waiting time. All claims are supported by discrete event and Monte Carlo simulations. The simulation results show that the QUEST scheduler outperforms current state-of-the-art benchmark schedulers. The proposed scheduler offers 37 percent improvement in PLR and 23 percent improvement in mean waiting time over the best competing current scheduler Accuracy-aware EDF.
본 논문은 안드로이드 시스템 환경에서 리눅스 서버 시스템을 통하여 실시간으로 동영상을 스트리밍 서비스하는 시스템을 제안한다. 본 연구에서 개발한 어플리케이션으로 동영상을 촬영함과 동시에 스트림 데이터를 생성하고, 이 데이터를 Apache Tomcat 서버의 MultipartRequest 클래스를 이용하여 리눅스 서버로 전송하는 기능을 구현하였다. 또한, 안드로이드의 비디오 플레이어와 미디어 플레이어 클래스를 이용하여 실시간으로 동영상 스트림 데이터를 비디오 플레이어에서 재생하는 방식과 캐시(cache)에 스트림 데이터를 저장함과 동시에 미디어 플레이어를 이용하여 재생을 하는 방법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 시스템 구조와 어플리케이션이 설계된 실험 과정을 통한 실험의 결과, 모두 정상적으로 동작이 된다는 것을 확인 할 수 있었다.
Le, Tuan Thanh;Jeong, JongBeom;Lee, Soonbin;Jang, Dongmin;Ryu, Il-Woong;Ryu, Eun-Seok
한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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pp.144-146
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2019
Recently, according to the rapid development of surveillance information, closed-circuit television (CCTV) has become an indispensable component in security systems. A lot of advanced technologies of encryption and compression are implementing to improve the performance and security levels of the CCTV system. Especially, 360 video CCTV streaming is promising for surveillance without blind areas. However, compared to previous systems, 360 CCTV requires large bandwidth and low latency. Therefore, it requires more efficiently effort to improve the CCTV system performance. In order to meet the demands of 360 CCTV streaming, transcoding is an essential process to enhance the current CCTV system. Moreover, encryption algorithm is also an important priority in security system. In this paper, we propose a real-time transcoding solution in combination with the ARIA and AES algorithms. Experimental results prove that the proposed method has achieved around 195% speed up transcoding compared to FFMPEG libx265 method. Furthermore, the proposed system can handle multiple transcoding sessions simultaneously at high performance for both live 360 CCTV system and existing CCTV system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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