• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1976-1985
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• 2015

비디오 스트리밍 수신기의 재생 버퍼에 있는 패킷량은 네트워크 상태에 따라 변화되며 지연 및 지터의 영향으로 인해 포화 및 고갈 현상이 일어날 수 있다. 특히, 유입되는 비디오 트래픽의 양이 재생 버퍼의 최대 양을 넘으면 버퍼 오버플로우(buffer overflow)문제가 발생된다. 버퍼 오버플로우는 화질의 열화를 발생시키고 스킵(skip) 현상으로 인해 재생의 불연속성을 발생시킨다. 또한 네트워크 혼잡으로 인하여 패킷의 유입이 늦어지면 버퍼 언더플로우(buffer underflow) 문제에 의한 버퍼링에 의해 영상의 멈춤 현상이 일어날 수 있다. 상기 문제들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 토큰버킷(Token Bucket)의 주요 파라미터인 토큰 발생률 파라메타와 버킷의 최대 용량 파라미터를 각각의 비디오 패킷들의 패턴에 따라서 자동적으로 설정하는 토큰버킷 기법을 장착한 비디오 스트리밍 수신기를 제안한다. NS-2(Network Simulator-2)와 JSVM(Joint Scalable Video Model)을 이용하는 시뮬레이션 결과는 제안하는 토큰버킷 파라메타 자동설정 기법이 기존의 수동설정 기법보다 3개의 시험 비디오 시퀀스들에 대해 오버플로우/언더플로우 횟수와 패킷 손실 비율 및 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)측면에서 우수한 성능을 제공함을 확인 할 수 있었다.

• 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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• 제43권5호
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• pp.606-612
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• 2016

DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반의 다시점(Multi-view) 비디오 서비스는 여러 대의 카메라를 통해 획득한 다수의 영상 중에서 사용자가 선택한 영상이나 객체로 시점을 전환한다. 그러나 기존 DASH 기반의 다시점 비디오 서비스는 시점전환 이벤트가 발생하면 버퍼링 된 이전 비디오 영상의 모든 세그먼트를 소비한 후 새로운 비디오 영상을 재생하기 때문에 시점전환 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 본 논문에서는 DASH 기반의 다시점 비디오 서비스에서 시점전환 지연 최소화를 위한 비디오 전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 시점전환 지연을 최소화하기 위해 GoP(Group of Pictures) 사이즈 조절을 통해 전환용 영상을 추가로 구성하고 대역폭 예측과 재생 버퍼 점유율을 기반으로 클라이언트 버퍼를 제어한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 시점전환 지연을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권12호
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• pp.1296-1306
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• 2017

최근 사물인터넷 이용자수의 증가에 따라 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 CoAP(Constrained Application Protocol) 표준을 발표하면서 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 자원이 제한적인 사물인터넷 환경에 맞게 전송 단위인 블록을 한 개씩 전송하기 때문에, 낮은 전송량으로 인한 버퍼 언더플로우의 발생으로 스트리밍 서비스에 적용되기 어렵다. 제안하는 기법은 전체 메시지 중 CON(Confirmable) 메시지의 비율을 적응적으로 조절하여 정확한 네트워크 상황을 예측하고, 이를 기반으로 버퍼 점유율, 콘텐츠 다운로드율을 이용하여 블록의 개수를 결정한다. 따라서 버퍼 언더플로우에 의한 재생 끊김을 완화하여 사용자 체감품질을 향상시킨다. 실험 결과를 통하여 제안하는 기법이 네트워크 상황에 따른 전송량 조절로 인해 사물인터넷 스트리밍 환경에서 버퍼 언더플로우 문제를 해결함을 확인하였다.

• 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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• 제42권8호
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• pp.1039-1048
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• 2015

최근 웹 기반의 적응적 스트리밍 서비스인 DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)가 주목 받고 있다. 그러나 기존 DASH 환경에서 네트워크와 버퍼 기반의 품질 조절 기법은 콘텐츠의 VBR (Variable Bit Rate) 특성을 고려하지 않아 세그먼트 처리량의 변화가 크며 이로 인해 잦은 품질 변화, 영상의 끊김과 같은 사용자 체감품질이 저하되는 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 DASH 환경에서 사용자 체감품질을 향상시키기 위해 C-DASH (Content Characteristics based Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기법을 제안한다. C-DASH 기법은 세그먼트의 처리량과 버퍼 상태, 그리고 콘텐츠의 세그먼트 크기를 고려하여 끊김 없고 비디오 품질 변화가 적은 품질 조절을 수행한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 기존 품질 조절 기법들에 비해 사용자 체감품질을 향상시킴을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권4호
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• pp.491-508
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• 2010

In peer-to-peer (P2P) on-demand streaming networks, the alleviation of server load depends on reciprocal stream sharing among peers. In general, on-demand video services enable clients to watch videos from beginning to end. As long as clients are able to buffer the initial part of the video they are watching, on-demand service can provide access to the video to the next clients who request to watch it. Therefore, the key challenge is how to keep the initial part of a video in a peer's buffer for as long as possible, and thus maximize the availability of a video for stream relay. In addition, to address the issues of delivering data on lossy network and providing scalable quality of services for clients, the adoption of multiple description coding (MDC) has been proven as a feasible resolution by much research work. In this paper, we propose a novel caching scheme for P2P on-demand streaming, called Dynamic Buffering. The proposed Dynamic Buffering relies on the feature of MDC to gradually reduce the number of cached descriptions held in a client's buffers, once the buffer is full. Preserving as many initial parts of descriptions in the buffer as possible, instead of losing them all at one time, effectively extends peers’ service time. In addition, this study proposes a description distribution balancing scheme to further improve the use of resources. Simulation experiments show that Dynamic Buffering can make efficient use of cache space, reduce server bandwidth consumption, and increase the number of peers being served.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권7호
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• pp.310-314
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• 2016

DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반 라이브 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 DASH 기반 스트리밍 기술들은 낮은 버퍼링 지연을 유지하면서 끊김 없는 재생을 제공하지 못하여, 라이브 스트리밍 서비스의 QoE(Quality of Experience)가 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 QoE 기반의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 수신 시간과 변화량을 기반으로 세그먼트 요청시간을 적응적으로 스케줄링 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 버퍼링 지연을 보장하고 버퍼 언더플로우를 적게 발생시켜 라이브 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1152-1168
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• 2010

Recently, due to the prevalence of various mobile devices and wireless broadband networks, there has been a significant increase in interest and demand for multimedia streaming services such as the mobile IPTV. In such a wireless broadband network, transmitting a continuous stream of multimedia data is difficult to achieve due to mobile stations (MSs) movement. Providing Quality of Service (QoS) for multimedia video streaming applications requires the server and/or client to be network-aware and adaptive. Therefore, in order to deploy a mobile IPTV service in wireless broadband networks, offering users efficient wireless resource utilization and seamlessly offering user perceived QoS are important issues. In this paper, we propose a new adaptive streaming scheme, called MARC (Mobile-aware Adaptive Rate Control), which adjusts the quality of bit-stream and transmission rate of video streaming based on the wireless channel status and network status. The proposed scheme can control the rate of multimedia streaming to be suitable for the wireless channel status by using awareness information of the wireless channel quality and the mobile station location. The proposed scheme can provide a seamless multimedia playback service in wireless broadband networks in addition to improving the QoS of multimedia streaming services. The proposed MARC scheme alleviates the discontinuity of multimedia playback and allocates a suitable client buffer to the wireless broadband network. The simulation results demonstrate the effectiveness of our proposed scheme.

• 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.