Kim, Hyun-Pil;Lee, Suk-Han;Lee, Jung-Hee;Lee, Yong-Surk
ETRI Journal
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제32권6호
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pp.863-870
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2010
In recent years, the development of multimedia devices has meant that a wider multimedia streaming service can be supported, and there are now many ways in which TV channels can communicate with different terminals. Generally, scalable video streaming is known to provide more efficient channel capacity than simulcast video streaming. Simulcast video streaming requires a large network bandwidth for all resolutions, but scalable video streaming needs only one flow for all resolutions. In previous research, scalable video streaming has been compared with simulcast video streaming for network channel capacity, in two user simulation environments. The simulation results show that the channel capacity of SVC is 16% to 20% smaller than AVC, but scalable video streaming is not efficient because of the limit of the present network framework. In this paper, we propose a new network framework with an SVC extractor. The proposed network framework shows a channel capacity 50% (maximum) lower than that found in previous research studies.
The use of scalable video coding scheme has been regarded as a promising solution for guaranteeing the quality of service of the video streaming over the Internet because it is a capable coding scheme to perform quality adaptation depending on network conditions. In this paper, we use a streaming model that transmits base layer using TCP and enhancement layers using DCCP, which try to provide transmission reliability of the BL and TCP friendliness. Unlike pervious works, the proposed algorithm performs rate adaptation based on playout buffer status. The PoB status of the client is sent back periodically to the server and serves as a network congestion indicator. Experimental results show that our scheme improves streaming quality comparing with pervious scheme in the case of not only constant/dynamic background flows but also VBR-encoded video sequence.
본 논문에서는 소스 미디어를 가진 단일 모바일 스마트 기기로부터 나머지 다수의 스마트 모바일 기기로 효율적이며 규모 확장성 있는 미디어 스트리밍을 가능하게 하는 모바일 ad hoc 네트워크 구조와 그 구조의 자율적인 네트워크 형성 기법을 제안한다. 스트리밍 트래픽을 분산 전송하는 확장성 있는 네트워크 구조를 구성하기 위해서 IEEE 802.11 infrastructure 네트워크와 ad hoc 네트워크를 혼합하여 계층적으로 구성하며, 소스 미디어를 가진 기기는 무선접속점을 통하여 각 네트워크 그룹 소유자에게 스트리밍 트래픽을 전송한다. 이 구조는 특정한 기기 노드의 역할에 의존하지 않고, 기기의 상태 및 성능과 무선 네트워크 상태를 기반으로 한 장치별 경쟁을 통하여 자율적으로 형성된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 무선 네트워크 프로토콜과 모바일 운영체제 수준의 수정이나 관리자 권한 획득 없이 상용 모바일 스마트 기기에 적용이 가능하며, 제안하는 기법을 사용하여 단일 무선 랜 환경에서 다수의 스마트 기기 간의 효율적인 미디어 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다. 제안하는 계층적 스트리밍 네트워크 구조는 성능 실험을 통하여 단일 IEEE 802.11 infrastructure 네트워크보다 성능 및 규모 확장성 측면에서 더 우수함을 보였다.
네트워크 환경의 발달과 함께 멀티미디어 스트리밍 서비스를 지원하는 다양한 멀티미디어 장치가 개발되고 있다. 이러한 환경 아래서 서로 다른 단말에 IP 네트워크를 통해 TV 화상을 인코딩하여 전송하는 방법에는 여러가지가 있을 수 있다. 여러 방식 중에 SVC(Scalable Video Coding)는 현재 일반적으로 사용되고 있는 AVC(Advanced Video Coding)보다 네트워크 채널 용량 측면에서 보다 효율적인 방식이라고 연구되고 있다. 하지만 SVC 방식은 AVC에 비해 $10{\sim}30%$정도의 오버 헤드를 가지기 때문에, 같은 비디오 품질을 보장하기 위해서 현재의 방식 보다 높은 비트율(bit-rate)이 필요하다는 단점을 안고 있다. 기존의 SVC에 대한 연구에서는 AVC와 SVC를 네트워크의 채널 용량 관점에서 비하였고, 두 비디오 압축 방식을 전송하는 방법에 대해 두 가지 방식으로 모델링 하였다. 각 방식에서 SVC의 채널 용량이 약 $16{\sim}20%$정도 더 좋지만 현재 네트워크 환경의 한계로 인해 효율성이 떨어질 수밖에 없다고 결론지었다. 본 논문에서는 기존 네트워크 라우터에 EDE(Extraction Decision Engine)및 SVC 추출기를 집적하여 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 SVC 전송 네트워크 프레임을 제안하고, 참고 논문에서 모델링한 두 방식과의 정량적인 비교로 네트워크 구조를 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조는 현재 사용되는 AVC방식에 비해 최대 50%의 채널 용량 감소를 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 MPEG-4 미세입자 계충 코딩 기법 등과 같은 망 상태 적응적인 계충적 스트리밍 코딩 기법에 적합한 새로운 스캔 방법을 소개한다. 제안된 스캔 방법은 사용자가 관심있는 영역의 영상정보 부호화를 최우선적으로 수행하여 전송하고 수신단에서도 해당 영상정보의 복호화을 최우선적으로 수행하도록 관리하여 복호된 비디오 영상의 주관적인 화질 향상을 보장하는 방법이다. 제안된 방법을 FGS 코딩 기법에 적용하면 특히 사용자가 관심 있는 영역의 주관적 화질을 약 1 dB ~ 3 dB정도 향상 시킬 수 있다.
기존의 스트리밍 품질 적용 기법들은 네트워크의 혼잡상황에서 네트워크의 안정성을 향상시키는데 반해 스트리밍 서비스의 빈번한 재생품질 변화로 인해 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 SVC(스케일러블 비디오 코딩) 비디오 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하기 위해, 네트워크 상태 변화를 고려한 스트리밍 품질 적응 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 미디어 특성을 고려한 가용대역폭 측정 기법을 이용하여 네트워크의 가용대역폭을 측정하고, 측정된 가용대역폭을 기반으로 전송되는 SVC 비디오 스트림의 품질 변화를 부드럽게 조절한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 재생품질의 변화를 최소화하여 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장할 수 있음을 확인하였다.
.Next Generation Multimedia Streaming Technology Massive Scale Support $\rightarrow$ Clustered Solution Adaptive to Heterogeneous Network daptive to Heterogeneous Terminal Capability Presentation Technique .SMART Server Architecture .HERMES File System .Clustered Solution . High Speed Storage Interconnect .' Content Partitioning . Load Management . Support for Heterogeniety . Adaptive End to End Streaming Transport: Unicast vs. Multicast '. Scalable Encoding
Journal of information and communication convergence engineering
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제14권4호
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pp.240-245
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2016
Scalable video streaming over wireless networks has many challenges. The most significant challenge is related to packet loss. To overcome this problem, in this paper, we propose an unequal loss protection (ULP) method using a new forward error correction (FEC) mechanism for robust scalable video streaming over wireless networks. For an efficient FEC assignment considering video quality, we first introduce a simple and efficient performance metric, the layer-based recovery rate (LRR), for quantifying the unequal error propagation effects of the temporal and quality layers on the basis of packet losses. LRR is based on the unequal importance in both the temporal and the quality layers of a hierarchical scalable video coding structure. Then, the proposed ULP-LRR method assigns an appropriate number of FEC packets on the basis of the LRR to protect the video layers against packet lossy network environments. Compared with conventional ULP algorithms, the proposed ULP-LRR algorithm demonstrates a higher performance for various error-prone wireless channel statuses.
인터넷을 통하여 다른 서비스에 비해 상대적으로 많은 대역폭을 필요로 하는 비디오 스트리밍 서비스를 제공할 경우, 다른 플로우들과의 형평성을 제공하면서 비디오 서비스의 품질을 보장해야한다. 이를 위하여 본 논문에서는 스케일러블 비디오 압축 스트림에 대한 멀티채널 TCP-friendly 스트리밍 기법을 제안하였다. 제안 구조는 스케일러블 비디오 코딩으로 압축된 비디오 정보를 기본계층(baseline layer)은 TCP를 이용하여 손실 없이 전송하고 상위계층(enhancement layer)는 TFRC (TCP friendly rate control)을 이용하여 전송하도록 하였다. 이때, TFRC로 전송되는 상위계층 레이어에 대한 전송률은 수신측 재생버퍼의 상태와 전송 미디어의 계층별 부호화율을 고려하여 적응적으로 결정되도록 제안하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 이러한 적응적 전송률 제어를 통하여 제안 스트리밍 방식이 기존 방식에 비해 네트워크 상황변화에 신속히 적응하고 혼잡상황에서도 일정수준의 서비스 품질을 보장함을 확인 할 수 있다.
In Video streaming environment, we must consider terminal and network characteristics, such as display resolution, frame rate, computational resource, network bandwidth, etc. The JVT (Joint Video Team) by ISO/IEC MPEG and ITU-TVCEG is currently standardizing Scalable Video Coding (SVC). This can represent video bitstreams in different sealable layers for flexible adaptation to terminal and network characteristics. This characteristic is very useful in video streaming applications. One fully scalable video can be extracted with specific target spatial resolution, temporal frame rate and quality level to match the requirements of terminals and networks. Besides, the extraction process is fast and consumes little computational resource, so it is possible to extract the partial video bitstream online to accommodate with changing network conditions etc. With all the advantages of SVC, we design and implement a network-adaptive SVC streaming system with an SVC extractor and a streamer to extract appropriate amounts of bitstreams to meet the required target bitrates and spatial resolutions. The proposed SVC extraction is designed to allow for flexible switching from layer to layer in SVC bitstreams online to cope with the change in network bandwidth. The extraction is made in every GOP unit. We present the implementation of our SVC streaming system with experimental results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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