• 정보와 통신
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• 제30권7호
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• pp.50-57
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• 2013

망관리성이란 다수의 이용자가 네트워크를 효율적으로 이용할 수 있도록 하기 위해 통신사업자가 네트워크를 합리적으로 관리할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 본고에서는 최근 증가하고 있는 대용량 비디오 트래픽에 대한 최적의 이용환경을 제공하고 망관리성을 제고하는 방안으로서 비디오 트래픽 대역폭 최적화 동향을 살펴보고 향후 방향을 제시하고자 한다. 비디오 트래픽 대역폭 최적화란 네트워크(3G/ LTE 등), 단말(휴대폰/태블릿 등), 콘텐츠(스포츠/드라마/영화 등) 유형별로 이용자의 동영상 품질 만족도와 네트워크 품질을 동시에 만족하는 최적 대역폭(비트레이트)의 비디오 트래픽을 전송하는 것이다. 비디오 트래픽 최적화에 있어서 최적대역폭 선정 기준의 정립은 다음과 같은 두 가지의 연구 결과를 기반으로 진행된다. 첫째, 일반적으로 동영상 대역폭이 증가할수록 영상 품질도 정비례로 증가할 것이라는 예상과는 달리, 무선 단말 이용자는 영상화질의 일정 임계치 이상에서 품질의 차이를 거의 느낄 수 없다. 둘째, 다량의 비디오 트래픽이 네트워크 총 대역폭의 일정 비율 이상을 차지하게 될 경우 네트워크 품질저하 요소가 발생하여 네트워크 품질이 급격히 악화된다. 비디오 트래픽 최적화는 이러한 요소를 고려하여 이용자의 영상 품질 만족도를 최대화하면서 네트워크 품질 유지비용을 최소화하고 트래픽 전송품질을 확보할 수 있는 최적대역폭을 설정하는 것이다. 비디오 트래픽 최적화의 목적은 트래픽을 통제하거나 차단하는 것이 아니며 최적대역폭에 대한 가이드라인을 제시하여 콘텐츠사업자(이하 CP)와 Over-The-Top 사업자(이하 OTT)가 자발적으로 준수하도록 유도하고자 하는 것이다. 비디오 트래픽 최적화는 ICT생태계 모든 이해관계자에게 편익을 제고할 것으로 기대된다. 첫째, 이용자에 대해서는 통신품질 안정화로 전체적인 이용자 만족도를 향상시킨다. 둘째, CP/OTT는 멀티미디어 서비스의 대중화와 서버 및 전송장비 비용을 절감할 수 있다. 마지막으로 통신사는 네트워크 품질저하 및 비용 급증을 방지할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.178-180
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• 2001

인터넷은 가변적인 지연, 손실, 제한된 대역폭과 같은 특성을 가진다. 따라서, 인터넷상에서 전송된 비디오는 품질을 보장받지 못한다. H.261, H.263과 같은 진보된 비디오 압축 표준은 제한된 대역폭의 인터넷에서 비디오 전송을 가능하게 한다. 이러한 압축 표준들은 움직임 예측.보상기법을 사용하여 압축된 프레임들은 시간적인 연관성을 가지게 된다. 따라서, 인터넷에서의 패킷 손실은 해당 프레임에 오류를 발생시킬 뿐만 아니라, 오류는 손실되지 않은 이후의 복원된 프레임으로 전파되어 비디오의 품질을 심각하게 떨어뜨린다. 기존에 연구된 오류 전파 방지 기법에는 NEWPRED, Error Tracking(ET), Intra-refreshment가 있고, 패킷 손실 복구 기법에는 재전송 기법과 FEC등이 있다. 그러나 비디오의 전체적인 품질을 향상시키기 위해서는 오류 전파 방지와 손실 복구가 병행되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 인터넷을 통한 대화식 비디오를 전송하는 데 있어서 품질을 향상시키기 위해 손실 자체를 복구할 수 있는 FEC기법에 기반 하면서 참조 프레임 선택(Reference Picture Selection)을 이용하여 패킷 손실에 의한 오류 전파를 방지하는 기법을 제안한다. 실험은 제안된 비디오 오류 제어 기법이 FEC기법과 RPS기법의 장점을 살리면서 단점을 서로 보완하여 비디오의 높은 품질을 유지함을 보인다.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.824-831
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• 2014

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 적응적 스트리밍은 네트워크 변화에 적응적으로 비디오 품질을 조절한다. HTTP 적응적 스트리밍은 TCP (Transmission Control Protocol)를 기반으로 비디오를 전송하기 때문에 높은 지연을 갖는 네트워크에서 가용대역폭을 부정확하게 측정하여 불필요하게 비디오 품질을 조절한다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질 향상과 부드러운 재생을 위해 버퍼 기반의 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 지연을 고려한 스트리밍 모델을 통한 정확한 가용대역폭 측정, 불필요한 품질 조절을 방지하기 위한 비디오 품질의 유지 가능성 계산, 버퍼상태에 적응적으로 비디오를 요청할 시간을 결정함으로써 비디오 품질을 조절한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 높은 지연을 갖는 네트워크에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키고 부드럽게 비디오 품질을 조절하는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.149-152
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• 2011

본 논문에서는 무선 메쉬 네트워크에서 H.264 비디오 코딩을 이용한 대화형 멀티미디어 전송시 서비스 품질을 향상시키기 위한 Early Drop 기법을 제안한다. Early Drop 기법은 비디오 프레임의 재생시간과 H.264로 부호화된 비디오 프레임의 중요도를 고려하여 네트워크 혼잡 시 발생하는 큐잉 지연과 큐 오버플로우로 인한 비디오 서비스 품질 저하를 효과적으로 개선하기 위해 개발되었다. 계층간 최적화(Cross-Layer)기법을 사용하여 각 비디오 패킷 별로 재생시간까지 남은 시간을 의미하는 delay budget을 할당하고 전송 중 재생시간 초과로 인해 목적지 노드에서 재생되지 못하는 비디오 패킷을 전송 초기 손실 시켜 무선대역폭 낭비와 전송 지연을 최소화 한다. 또한, H.264 비디오 프레임 종류별 중요도를 고려하여 차별화 된 delay budget을 할당해 중요도가 높은 비디오 프레임의 전송을 보장하여 비디오 전송 품질을 높인다. 성능 검증을 통해 네트워크 혼잡 시 Early Drop 기법은 기존에 제안된 IEEE 802.11e 기반의 H.264 비디오 전송기법과 비교하여 전송지연과 프레임 손실률을 최소화해 향상된 비디오 품질을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권10호
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• pp.975-979
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• 2010

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.

• 정보과학회 논문지
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• 제45권2호
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• pp.187-194
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• 2018

최근 HTTP 적응적 스트리밍(HTTP adaptive streaming) 서비스가 주목을 받고 있다. 기존 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 비디오 품질 조절 기법은 네트워크의 대역폭이나 클라이언트의 버퍼량에 따라 비디오 품질을 조절한다. 그러나 기존 품질 조절 기법은 빈번한 대역폭 변화나 고정된 버퍼 임계로 인해 불필요한 품질 변경이 발생하여 QoE(Quality of Experience)가 저하되는 문제가 있다. 본 논문에서는 변화하는 네트워크 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 위해 평균 비디오 품질을 높이면서 불필요한 품질 변경을 최소화하는 비디오 품질 유지 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 버퍼 점유율과 비디오 품질이 높을 경우 품질 유지 기간을 길게 설정하여 높은 품질을 오래 유지한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 평균 비디오 품질을 향상시키고 품질 변경을 최소화하여 QoE를 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.334-336
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• 2012

비디오 스트리밍 서비스의 품질을 보장하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 모바일 단말의 이동에 따른 무선 채널 상태 변화에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서는 비디오 품질을 향상시키기 위하여, 새로운 비디오 전송 기법을 제안한다. 제안한 기법은 모바일 단말의 이동에 따른 무선 네트워크 상태 변화와 네트워크 혼잡상태를 고려하여 비디오 전송률을 조절한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법의 성능을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2006년도 학술대회
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• pp.81-84
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• 2006

다양한 멀티미디어 사용 환경 조건에 적합한 컨텐츠를 제공하기 위해서는 다양한 소비 환경을 반영할 수 있는 스케일러블 비디오의 제공이 필요하다. 이러한 스케일러블 비디오의 경우, 다양한 조합의 프레임 율, SNR, 공간해상도를 가지는 비디오가 가능하므로 사용자에 게 최적의 품질을 제공하는 조합을 결정해야 할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 프레임율, SNR, 공간해상도 그리고 영상의 모션 속도에 따라 변동할 수 있는 영상 품질을 나타낼 수 있는 새로운 영상 품질 메트릭을 주관적 평가를 통하여 제안한다. 제안한 품질 메트릭은 주관적 품질평가 선호도와의 상관계수(correlation coefficient)가 PSNR과 주관적 품질평가 점수와의 상관계수 평균값에 비해 높은 값을 보였다. 본 논문에서 제안한 품질 메트릭은 다양한 조합의 부호화 조건에 따른 품질측정이 가능하여 제한적인 멀티미디어 소비환경에서 최적의 부호화 조건을 결정할 수 있다.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.234-237
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• 2011

최근 인터넷을 통한 멀티미디어 스트리밍 서비스 이용이 증가함에 따라 스트리밍 서비스 품질을 향상 시키기 위한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 기존 연구들은 네트워크 상태에 적응적으로 전송률을 조절함으로써 네트워크의 효율성 및 안전성을 개선하는데 초점을 맞추고 있어서 사용자 측면의 체감품질에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서는 멀티미디어 스트리밍 서비스의 사용자 체감품질 (QoE)을 향상시키기 위한 적응적인 전송률 및 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 네트워크의 가용대역폭과 클라이언트의 버퍼 상태를 기반으로 전송률 및 비디오 품질을 조절함으로써 멀티미디어 재생의 불연속성과 잦은 비디오 품질 변화에 의한 사용자 체감품질을 개선하였다. 시험 결과를 통해서 제안하는 기법이 부드럽게 (Smoothly) 비디오 품질을 조절하는 것을 보였다.