• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4519-4533
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• 2015

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) adaptive streaming has become a new trend in video delivery. An HTTP adaptive streaming client needs to effectively estimate resource availability and demand. However, due to the bitrate of the video encoded in variable bitrate (VBR) mode, a bitrate mismatch problem occurs. With the rising demand for mobile devices, the likelihood of cases where two or more HTTP adaptive streaming clients share the same network bottleneck and competing for available bandwidth will increase. These mismatch and competition issues lead to network congestion, which adversely affects the Quality of Experience (QoE). To solve these problem, we propose a video rate adaptation scheme for the HTTP video streaming to guarantee and optimize the QoE. The proposed scheme estimates the available bandwidth according to the bitrate of each segment and also schedules the segment request time to expedite the response to the bandwidth variation. We used a multi-client simulation to prove that our scheme can effectively cope with drastic changes in the connection throughput and video bitrate.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.476-481
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• 2012

최근 QoS/QoE 기술의 일환으로 HTTP에 기초한 적응적 스트리밍 기술이 주목받고 있다. 이에 본 논문에서는, HTTP에 기초한 동적 적응적 스트리밍 기술에 대해 알아본다. 이를 기반으로 HTTP상에서 동적 적응적 스트리밍 시스템을 설계 및 구현 하였다. 이 시스템은 MPEG2-TS 파일의 비트율별 변환, Segment 분할, MPD(Media Presentation Description)의 생성과 서버와 클라이언트 간의 동적이고 적응적인 네트워크 환경에서 MPD File의 분석을 통한 비트율별 플레이어로 구성된다. 이는 다양한 네트워크 환경에서 지속적이고, 원활한 영상의 재생을 위해 다양한 멀티미디어 분야에 활용될 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.104-114
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• 2018

최근 HTTP 기반 비디오 스트리밍 트래픽이 계속해서 증가함에 따라 HTTP 기반 적응적 스트리밍(HTTP-based Adaptive Streaming : HAS) 기술 중 하나인 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)가 주목받고 있다. 이에 따라 DASH 환경에서 클라이언트에게 높은 QoE(Quality of Experience)를 제공하기 위한 많은 비디오 품질 조절 기법들이 제안되어왔다. 본 논문에서는 뉴로 퍼지 시스템의 구조 중 하나인 ANFIS(Adaptive Network based Fuzzy Inference System)를 이용한 새로운 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 ANFIS를 이용하여 클라이언트에게 적절한 세그먼트 비트율을 선택하는 퍼지 파라미터를 찾고, VBR(Variable Bit-Rate) 비디오의 특성을 고려하여 실제 세그먼트의 크기를 이용해 다음 세그먼트 다운로드 시간을 보다 정확하게 예측한다. 그리고 이를 이용해 시변 네트워크에서 적절하게 비디오 품질을 조절한다. NS-3를 이용한 모의실험에서 제안된 기법이 기존 기법들에 비해 높은 평균 세그먼트 비트율과 낮은 비트율 변화 횟수를 보여 클라이언트에게 향상된 QoE를 제공함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8A호
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• pp.859-867
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• 2004

최선형 서비스를 지향하는 인터넷에서 양질의 미디어 스트리밍을 서비스하기 위해서는 시간에 따라 변하는 네트워크 대역폭에 적응할 수 있는 스트리밍 기법이 필요하다. 본 논문에서는 미디어 패킷들의 중요도에 기반 한 적응형 전송 기능을 가진 MPEG-4 스트리밍 시스템을 설계하고 구현한다. 구현 시스템은 기초 스트림 제공자, 동기계층, DMIF 계층 등의 기본 MPEG-4 시스템 구성요소들과 데이터 우선순위화에 따른 FEC 제어 기반 적응형 전송 모듈로 구성된다. 구체적으로, 동기 계층 패킷들은 객체 단위에 기반하여 우선순위화되어 전송모듈로 전달되며 신뢰적 전송을 위해 FEC 부호화된다. FEC 조합은 수신측 피드백 정보에 따라 동적으로 조절되며 대역폭 제한에 맞추어 중요도가 떨어지는 패킷들을 폐기한다. 에뮬레이션기반 테스트베드에서의 실험 결과는 제안 시스템이 네트워크 대역폭 변동의 영향을 줄이고 스트리밍 서비스의 질을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1416-1428
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• 2016

In this paper, we address the channel zapping time problem of video streaming services based on HTTP Live Streaming (HLS) on smart Over-The-Top Set-Top Boxes (OTT STBs). Experimental analysis of the channel zapping time, show that smart OTT STBs inevitably suffer from the accumulated zapping time through channel change request, Internet Group Management Protocol (IGMP) leave/join, synchronization delay, video buffer delay, and STB processing delay when providing HLS services. As a practical solution for the zapping time reduction, an adaptive buffering method is proposed. The proposed method exploits two adaptive buffers added to the basic HLS player. These two adaptive buffers are responsible for constantly buffering previous and next channels relative to the current channel. Implementation and test results show that a stable zapping time less than one second can be achieved even under diverse video bitrate changes and varying network conditions by the proposed adaptive buffering method.

• 방송공학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.207-222
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• 2012

최근 3D 입체영상에 대한 소비자들의 관심 증대로 가전 업체들은 3D TV, 3D Monitor등의 제품들을 출시하고 있고, 이에 따라 3D 콘텐츠 시장도 급격히 성장할 것으로 예상된다. 그러나 이러한 3D 콘텐츠를 서비스함에 있어서 보다 높은 대역폭이 요구되어지므로 QoS(Quality of Service)를 보장하지 않는 IP 기반 전송환경에서의 고화질 3D 스트리밍 서비스는 소비자에게 끊김 없는 영상서비스를 제공하는데 제약이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, IP 망 네트워크 환경을 고려하여 사용자들이 원하는 콘텐츠를 네트워크 환경에 따라 적절한 품질로 제공 할 수 있는 적응적 스트리밍 서비스 기술이 현재 국제 표준화 기구인 MPEG(Moving Picture experts Group)에서 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)라는 이름으로 표준화가 진행 중에 있다. 그러나 DASH에서는 독립된 좌, 우 영상이 단일 segment안에 2개의 Elementary Stream(ES)으로 구성되어 있는 service- compatible 기반의 스테레오스코픽 콘텐츠에 대한 명확한 scheme이 나타나지 않는다. 따라서 본 논문에서는 DASH를 이용한 service-compatible 기반의 효율적인 적응적 3D 스트리밍 서비스 제공 방안을 제안한다. DASH를 이용한 3D 서비스는 사용자들에게 IP 망을 통한 다양한 품질의 3D 콘텐츠를 제공함으로써 끊김 없는 3D 스트리밍 서비스가 가능하고, 또한 하나의 3D 콘텐츠로 다양한 디바이스에 적용 가능하다는 이점이 있다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권4호
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• pp.166-172
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• 2020

Video streaming application such as YouTube is one of the most popular mobile applications. To adjust the quality of video for available network bandwidth, a streaming server provides multiple representations of video of which bit rate has different bandwidth requirements. A streaming client utilizes an adaptive bit rate scheme to select a proper video representation that the network can support. The download behavior of video streaming client player is governed by several parameters such as maximum buffer size. Especially, the size of the maximum playback buffer in the client player can greatly affect the user experience. To tackle this problem, in this paper, we propose the maximum buffer size optimization according to available network bandwidth and buffer status. Our simulation study shows that our proposed buffer size optimization scheme successfully mitigates playback stalls while preserving the similar quality of streaming video compared to existing ABR schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.784-799
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• 2013

This paper presents an adaptive rate control scheme for streaming-based content sharing service. This scheme delivers multimedia contents from a user device to another device or seamlessly redirects streaming service across heterogeneous user devices. In the proposed scheme, a streaming server adjusts video quality level according to the network and client status. Our scheme is different from other rate control schemes, because the video quality at the server is decided not only based on the available bandwidth, but also based on the device characteristics and bandwidth requirement at the access network. We also propose a bandwidth estimation method to achieve more equitable bandwidth allocations among streaming flows competing for the same narrow link with different Round Trip Times (RTTs). Through the simulation, we prove that our scheme improves the network stability and the quality of streaming service by appropriately adjusting the quality of the video stream. The simulation results also demonstrate the ability of the proposed scheme in ensuring RTT-fairness while remaining throughput efficient.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1182-1194
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• 2018

The Dynamic Adaptive Streaming over HTTP(DASH) is envisioned to evolve to meet an increasing demand on providing seamless video streaming services in the near future. The DASH performance heavily depends on the client's adaptive quality selection algorithm that is not included in the standard. The existing conventional algorithms are basically based on a procedural algorithm that is not easy to capture and reflect all variations of dynamic network and traffic conditions in a variety of network environments. To solve this problem, this paper proposes a novel quality selection mechanism based on the Deep Q-Network(DQN) model, the DQN-based DASH Adaptive Bitrate(ABR) mechanism. The proposed mechanism adopts a new reward calculation method based on five major performance metrics to reflect the current conditions of networks and devices in real time. In addition, the size of the consecutive video segment to be downloaded is also considered as a major learning metric to reflect a variety of video encodings. Experimental results show that the proposed mechanism quickly selects a suitable video quality even in high error rate environments, significantly reducing frequency of quality changes compared to the existing algorithm and simultaneously improving average video quality during video playback.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4585-4603
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• 2015

Video streaming services make up a large proportion of Internet traffic on both fixed and mobile access throughout the world. Adaptive streaming allows for dynamical adaptation of the bitrate with varying network conditions, to guarantee the best user experience. Adaptive bitrate algorithms face a significant challenge in correctly estimating the throughput as it varies widely over time. In this paper, we first evaluate the throughput estimation techniques and show that the method that we have used offers stable response to throughput fluctuations while maintaining a stable playback buffer. Then, we propose an adaptive bitrate scheme that intelligently selects the video bitrates based on the estimated throughput and buffer occupancy. We show that the proposed scheme improves viewing experience by achieving a high video rate without taking unnecessary risks and by minimizing the frequency of changes in the video quality. Furthermore, we show that it offers a stable response to short-term fluctuations and responds swiftly to large fluctuations. We evaluate our algorithm for both constant bitrate (CBR) and variable bitrate (VBR) video content by taking into account the segment sizes and show that it significantly improves the quality of video streaming.