• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5013-5034
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• 2019

In the Peer-to-Peer (P2P) streaming systems, peers randomly form a network overlay to share video resources with a data scheduling scheme. A data scheduling scheme can have a great impact on system performance, which should achieve two optimal objectives at the same time ideally. The two optimization objectives are to improve the perceived video quality and maximize the network throughput, respectively. Maximizing network throughput means improving the utilization of peer's upload bandwidth. However, maximizing network throughput will result in a reduction in the perceived video quality, and vice versa. Therefore, to achieve the above two objects simultaneously, we proposed a new data scheduling scheme based on multi-objective particle swarm optimization data scheduling scheme, called MOPSO-DS scheme. To design the MOPSO-DS scheme, we first formulated the data scheduling optimization problem as a multi-objective optimization problem. Then, a multi-objective particle swarm optimization algorithm is proposed by encoding the neighbors of peers as the position vector of the particles. Through extensive simulations, we demonstrated the MOPSO-DS scheme could improve the system performance effectively.

• 정보처리학회논문지B
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• 제11B권7호
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• pp.803-812
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• 2004

주문형 비디오 시스템의 성능은 그들이 채택하고 있는 스케줄링 기법에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 방송에 기초한 스케줄링 기법은 방대한 규모의 클라이언트에게 인기 비디오를 배포하기 위한 효과적인 기술로서 큰 관심을 끌고 있다. 방송 스케줄링 기법의 주된 동기는 그들은 확장성이 매우 좋으며 아주 적당한 수준의 대역폭을 요구한다는 것이다. 본 논문은 이 주제를 연구하여 FUVD로 명명된 새로운 방송 스케줄링 기법을 제안한다. FUVD 기법은 사용자의 요청에 응답하여 동적으로 비디오 방송 스케줄을 구성하고 이 스케줄에 따라 비디오 세그먼트를 방송한다. 본 논문은 시뮬레이션 방법을 통하여 FUVD 기법의 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 FUVD 기법은 UD, CBHD, 그리고 NPB 기법보다 평균 응답시간에 있어서 더 우수한 성능을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.349-358
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• 2010

모바일 환경의 비디오 스트리밍에서 클라이언트들은 작업 부하의 차이가 큰 비디오를 요청할 수 있기 때문에 적응성은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 또는 무선 통신망에서 MPEG-4 비디오 스트림을 효율적으로 전송하기 위해 제한된 대역폭을 스케쥴링하는 기법이 제시된다. 수락 제어 단계에서는 요청된 각 비디오 대역폭이 평균 대역폭 요건에 따라 할당된다. 실제 스케쥴링 단계에서는 클라이언트들의 재생 상황에 더욱 적합한 스케쥴링이 수행될 수 있도록 하기 위해 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 대역폭이 동적으로 할당된다. 제시된 RTA(Real-Time Adaptive) 스케쥴링 프로토콜에서는 버퍼 수준이 낮은 클라이언트에게 일시적으로 더 많은 대역폭이 할당될 수 있다. 버퍼 수준에 기반한 스케쥴링 정책을 사용하는 RTA 프로토콜은 일시적인 과부하 영향을 최소화하는 한편 재생시 실시간적 성능을 최대화할 수 있다. RTA 프로토콜의 성능은 다양한 실험을 통하여 측정되었으며 BSBA(Buffer Sensitive Bandwidth Allocation) 프로토콜과 비교한 결과 RTA 프로토콜이 더 많은 수의 프레임들을 전송함으로써 우수한 성능을 가지는 것으로 분석되었다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권7호
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• pp.827-833
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• 2016

HTTP 적응적 스트리밍은 네트워크 상태에 따라 비디오의 품질을 조절하여 사용자 체감 품질을 향상시키는 비디오 스트리밍 서비스이다. HTTP 적응적 스트리밍 서비스에서 비디오 콘텐츠는 여러 품질과 일정 길이를 가지는 비디오 세그먼트로 나누어지며, 클라이언트는 적절한 품질의 세그먼트를 요청한다. 그러나 기존의 세그먼트 스케줄러는 TCP에 대한 고려 없이 일정 간격으로 세그먼트를 요청하므로 TCP 연결이 초기화되어 Slow-start를 다시 수행해 비디오 전송률이 감소한다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 TCP 인지형 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 TCP 연결이 초기화되는 것을 방지하기 위해 비디오 세그먼트의 요청 시간을 조절하며, 세그먼트를 요청하는 시점을 고려하여 안정적인 비디오 스트리밍을 수행한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 끊김 현상 없이 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권9호
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• pp.433-444
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• 2005

주문형 비디오 시스템에서 방송에 기초한 스케줄링 기법은 방대한 규모의 클라이언트에게 인기 비디오를 전파하기 위한 매우 효율적인 기술로 알려져 있다. 방송 스케줄링 기법의 주된 동기는 그들은 확장성이 매우 좋으며 아주 적당한 수준의 대역폭을 요구한다는 것이다. 본 논문은 FDBS로 명명된 새로운 동적 방송 스케줄링 기법을 제안하고 이 기법의 정확성을 증명한다. 그리고 시뮬레이션 방법을 통하여 FDBS의 성능을 평가한다 성능 평가 결과에 의하면 FDBS는 매우 적당한 수준의 대역폭을 요구하면서도 UD, CBHD, 그리고 NPB 기법보다 평균 응답시간에 있어서 더 우수한 성능을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3594-3610
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• 2015

Recent advancements in broadband wireless communication technologies enable mobile users to receive video streaming services with various smart devices. The long term evolution (LTE) network provides high bandwidth and low latency for several emerging mobile applications. This paper proposes the buffer aware scheduling (BAS) approach to schedule the downlink video traffic in LTE network. The proposed BAS scheme applies the weighting function to heuristically adjust the scheduling priority by considering the buffer status and channel condition of UE so as to reduce the time that UE stays in the connected state without receiving data. Both of 1080P and 2160P resolution video streaming sources were applied for exhaustive simulations to examine the performance of the proposed scheme by comparing to that of the fair bandwidth (FB) and the best channel quality indicator (CQI) schemes. The simulation results indicate that the proposed BAS scheme not only achieves better performance in power saving, streaming delivery time, and throughput than the FB scheme while maintaining the similar performance as the best CQI scheme in light traffic load. Specifically, the proposed scheme reduces streaming delivery time and generates less signaling overhead than the best CQI scheme when the traffic load is heavy.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권5호
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• pp.413-420
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• 2008

통신망 대역폭은 비디오 서비스 비용에 영향을 미치는 주요 요인 중의 하나이다. 무선 LAN에서 MPEG-4 비디오의 서비스 품질 요건을 보장하면서 전송에 필요한 대역폭 크기를 감소시킬 수 있는 방법이 본 논문에서 제시된다. 고품질의 비디오 재생을 위해서 비디오 프레임들은 재생 시간 전까지 클라이언트에 전송되어야 한다. 이를 위한 본 논문의 실시간 통신 스케쥴링 기법은 프레임의 중요도에 따라 우선순위가 설정된 프레임을 전송한다. 제시된 기법은 MPEG-4 비디오 전송시 프레임 크기에 따라 변동되는 작업부하를 효율적으로 처리할 수 있다. 본 연구의 목적은 종료시한 내에 전송되는 프레임의 수를 최대화하면서 종료시한 이후 전송이 완료된 프레임의 지연 시간을 최소화하는 것이다. 제시된 스케쥴링 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 기법과 비교 분석된다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권6호
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• pp.433-440
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• 2011

본 논문은 IPTV, VoD와 같은 비디오 스트리밍 트래픽에 대해 큐 길이 변동을 최소화하여 안정적인 지연변이를 보장할 수 있는 스케줄링 방안을 제안한다. MPEG-4 및 H.264와 같은 코덱은 가변 비트율(VBR)로 영상 프레임을 전송하기 때문에 일정 시간 내에 전송되어야 하는 트래픽의 양이 매우 유동적이다. 기존 스케줄링 방안을 이용하여 영상 프레임을 전송할 경우 VBR 특성으로 인해 종단간 패킷 전달 지연변이의 증가를 초래한다. 이에 우리는 대량으로 유입되는 스트리밍 트래픽에 대하여 패킷의 대량 유입 크기와 도착률을 고려하여 서비스율을 적응적으로 제어함으로써 큐 길이 변화율을 최소화할 수 있는 스케줄링 방안을 제안한다. 제안 방안을 이용할 경우 큐 길이 변동의 최소화를 통해 보다 안정적으로 영상 서비스 패킷을 전달할 수 있다. 제안 방안의 유효성을 확인하기 위해 우리는 큐잉 모델을 이용하였으며, 또한 OPNET 시뮬레이션을 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2268-2283
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• 2013

Scalable video coding can handle peer heterogeneity of P2P streaming applications, but there is still a lack of comprehensive studies on how to use it to improve video playback quality. In this paper we propose a capacity aware scalable video coding mechanism for P2P on demand streaming system. The proposed mechanism includes capacity based neighbor selection, adaptive data scheduling and streaming layer adjustment, and can enable each peer to select appropriate streaming layers and acquire streaming chunks with proper sequence, along with choosing specific peers to provide them. Simulation results show that the presented mechanism can decrease the system's startup and playback delay, and increase the video playback quality as well as playback continuity, and thus it provides a better quality of experience for users.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.814-826
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• 2012

모바일 통신망에서 클라이언트들의 재생 버퍼 수준을 이용하여 VBR 비디오 스트림을 전송하는 스케쥴링 알고리즘들이 본 논문에서 제시된다. 이 알고리즘들은 모바일 통신망에서 집중식 비디오 서버와 클라이언트들 간에 제한된 통신 대역폭을 최대한 활용할 수 있다. 비디오 서버는 동시에 다수의 비디오 요청을 서비스하기 때문에 통신망 대역폭을 공평하고 효율적으로 할당하여 활용하는 것이 중요하다. 각 비디오 재생시 서비스 품질과 실시간적 성능을 향상시키기 위하여 비디오 서버는 일시적으로 버퍼 수준이 낮은 비디오 요청 작업을 우선적으로 서비스하고자 더 많은 대역폭을 할당하게 된다. 버퍼 수준이 상이한 모바일 클라이언트들에게 공평한 서비스와 부하 균형이 제공되는 시뮬레이션 결과가 나타났으며 각 클라이언트의 재생 시간전까지 성공적으로 전송되는 프레임의 수가 최대화되었다.