Abstract
The amount of packets in palyout buffer of video streaming receiver can be changed by network condition, and saturated and exhausted by the delay and jitter. Especially, if the amount of incoming video traffic exceeds the maximum allowed playout buffer, buffer overflow problem can be generated. It makes the deterioration of video image and the discontinuity of playout by skip phenomenon. Also, if the incoming packets are delayed by network confusion, the stop phenomenon of video image is made by buffering due to buffer underflow problem. To solve these problems, this paper proposes the video streaming receiver with token bucket scheme which automatically establishes the important parameters like token generation rate r and bucket maximum capacity c adapting to the pattern of video packets. The simulation results using network simulator-2 (NS-2) and joint scalable video model (JSVM) show that the proposed token bucket scheme with automatic establishment parameter provides better performance than the existing token bucket scheme with manual establishment parameter in terms of the generation number of overflow and underflow, packer loss rate, and peak signal to noise ratio (PSNR) in three test video sequences.
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.
