• 한국통신학회논문지
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• 제29권6A호
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• pp.666-676
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• 2004

위성망과 같이 DBP(Delay Bandwidth Product)가 큰 고속망에서 전송 지구국의 버퍼는 일시적인 막힘 현상에 의한 전송 효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 큐 현상을 충분히 소화하도록 설계되어야 한다. 뿐만 아니라 버퍼의 어떠한 상태 하에서도 막힘 없는 유연한 전송 패킷의 흐름과 수많은 연결 트래픽 간의 공정성을 보장하고 접속 서비스의 특성에 따라서 정의되는 QOS를 충족시키는 기술이 중요하다. 기존의 버퍼알고리즘들은 여러 네트워크 환경의 다양한 변화에 적절히 대응하지 못하여 위성망과 같은 특수한 네트워크에 적합하지 않다. Floyd에 의해 제안된 RED(Random Early Detection) 알고리즘은 기존의 버퍼 알고리즘과 비교하여 뛰어난 버퍼관리 성능을 보여왔다. 하지만 RED 알고리즘 방식은 TCP 패킷의 연결 수나 네트워크의 변화에 적절히 대응하지 못하여 위성망과 같이 다수의 사용자가 동시 다발적으로 발생할 수 있는 환경에서는 적합하지 못하다. 본 논문에서는 입력 비율에 따라 향상된 버퍼 활용도를 가진 TARED(Target Adaptive REB) 알고리즘이 위성망을 포함한 네트워크 환경에서 향상된 성능을 보이고 제안된 TARED 알고리즘을 이용하면 입력 비율에 따른 버퍼의 점유 레벨의 오버플로우나 언더플로우가 없이 전체 시스템의 성능을 향상시킴과 동시에 네트워크의 적응능력과 시스템의 안정화에 우수함을 보일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권4호
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• pp.483-494
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• 2005

현재의 표준 스트리밍 전송은 주로 UDP를 기반으로 동작하고 있으며, 혼잡 제어 메커니즘이 없는 UDP의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡 상황을 심화시킬수 있다는 단점을 가진다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 1990년대 이후로 혼잡 제어 메커니즘을 적용한 스트리밍 전송기법에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다 하지만 이러한 연구들은 네트워크 안정화만을 추구한 나머지 사용자 관점에서 스트리밍 응용 프로그램의 특성을 간과하는 문제점을 가진다. 또한 스트리밍 서비스에 큰 영향을 미치는 네트워크 지연에 대한 고려가 없다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 스트리밍 전송기법의 한계를 극복하기 위해서 사용자 관점의 요구사항과 네트워크 관점의 요구사항을 동시에 고려한 hybrid 형태의 BEST(Buffer-driven Efficient STreaming) 전송기법을 제안한다. 사용자 관점에서 버퍼상태나, 네트워크 관점에서 네트워크상태만을 고려하는 기존의 기법들에 비해서 제안하는 BEST는 두 관점의 요구사항을 동시에 고려하여 성능 개선을 시도하였다. 그러므로 BEST는 네트워크 상태에 적합하도록 전송률을 조절함으로써 네트워크의 안정성을 향상시킬뿐만 아니라, 수신단 버퍼의 underflow나 overflow를 효과적으로 예방하여 끊김없이 부드러운 재생을 제공한다. 또한 높은 지연을 가지는 네트워크 환경을 고려하여 설계하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 BEST 전송기법이 높은 지연을 가지는 네트워크 환경에서 네트워크 관점과 사용자 관점의 요구사항을 모두 만족시킬수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국경영과학회지
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• 제24권3호
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• pp.63-72
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• 1999

Recent studies on the Constant Bit Rate and Variable Bit Rate transmissions have mainly focused on the frame by frame encoder rate control based on the quantization parameter. With the existing approaches it is difficult to guarantee a consistent video quality. Also, the rate control overhead is too high for the real-time video sources. In this paper, a channel rate allocation scheme based on the control period is proposed to transmit a real-time video, in which the control period is defined by a pre-specified number of frames or group of pictures. At each control period, video traffic information is collected to determine the channel rate at the next control period. The channel rate is allocated to satisfy various channel rate constraints such that the buffer occupancy at the decoder is maintained at a target level. If the allocated channel rate approaches the level at which the negotiated traffic descriptions may be violated, the encoder rate is decreased through adjusting quantization parameters in the MPEG encoder. In the experimental results, the video quality and the overflow and underflow probabilities at the buffer are compared at different control periods. Experiments show that the video quality and the utilization of network bandwidth resources can be optimized through the suitable selection of the control period.

• 방송공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.148-159
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• 2001

본 논문에서는 PSNR 관점에서 비디오 프로그램들 사이의 상대적인 화질을 정확하게 제어하는 선택적 화질 제어 시스템을 제시한다. 제안된 화질 제어 시스템은 하나의 일정 비트율 (CBR) 채널을 통해 전송되는 모든 프로그램들의 전송 비트율의 합을 일정하게 게 유지하면서도 각 비디오 프로그램에 대해서는 미리 설정된 상대적 화질을 유지하도록 가변 비트율 (VBR) 압축을 허용하는데, 이는 중앙 제어부에서 VBR 비디오 압축을 수행하는 비디오 부호기들을 동시에 제어하여 달성된다. 본 논문에서는 부호기/복호기 버퍼와 전체 전송 비트율에 대한 제약 조건의 해석에 근거한 버퍼 제어 방법도 제시한다. 다양한 실험을 통해 제안된 화질 제어 시스템은 비디오 버퍼의 넘침과 고갈을 방지하고 화질 제어의 오차가 0.1 dB를 넘지 않음을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.265-276
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• 1999

주문형 비디오 시스템은 향후 도래할 멸티미디어 서비스 시대의 핵심 응용 분야이다. 본 연구에서는 최큰 엔터프라이즈나 연구용으로 각광받고 있는 Linux 커널상에서 저가형 PC 클러스터 링 환경을 구축하여 호스트 단위로 확장 가능한 VOD시스템(SVOD : Scalable VOD)을 설계 및 구현하였다. 본 연구의 주요 기여는 다음과 같다. 첫째, MPEG과 같은 연속매체를 서비스하기 위해서 기존의 텍스트용 Linux Ext2 파일시스템을 디스크 배열상에서 VOD전용으로 개발하였다. 둘째, 호스트 단위로 확장가능하도록 스트립 서버를 구축하였다. 셋째, 클라이 언트는 마이크로소프트 DirectShow$\circledR$SCOM (Component Object ModeJ)을 이용하여 하드웨 어 지원없이 소프트웨어 디코더를 구현하였다 넷째, 서버와 클라이언트 사이의 흐름제어를 이용하여 클라이 언트 버퍼의 Overflow와 Underflow 발생을 억제하고, 이를 통한 FF(Fast Forward) VCR연산을 제공한다 연구결과, 저가의 PC서버와 무료 운영체제인 Linux상에서 쓰레드 기반의 확장가능한 VOD시스템 개발이 가능하였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.315-323
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• 2004

본 논문은 디지털 TV 시스템의 화질 테스트를 위해 사용될 수 있는 정적 비디오 테스트 패턴에 대한 고화질 스트림을 생성할 수 있는 방법을 제안하고 있다. 이를 위해 정적 비디오 테스트 패턴의 부호화에 적합하고 양자화로 인한 화질의 손실을 최소화할 수 있는 사용자 양자화 테이블을 제안하고 있으며, 정적 테스트 패턴의 부호화 과정에서 발생할 수 있는 비디오 버퍼의 넘침 및 고갈 현상을 적응적인 제로 추가 방법을 이용하여 해결함으로써 최적의 화질을 구현하였다. 제안한 알고리즘을 실험해 본 결과 안정된 전송률을 나타낼 뿐만 아니라 화질 또한 멀티버스트 패턴에서 기존 방식 보다 약 3 dB 정도의 우수함을 보여 DTV 시스템의 테스트에 적합함을 알 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.618-631
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• 2017

본 논문에서는 시변 네트워크 상황에서 끊김 없는 미디어 서비스를 제공 할 수 있는 퍼지 논리 기반 DASH 적응 알고리즘(FDASH)의 수정을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 퍼지 논리 제어부(FLC : Fuzzy Logic Controller)의 수정을 통하여 다음 요청 할 세그먼트의 비트율에 대해 최적의 판단을 하도록 하고, 세그먼트 비트율 필터링 모듈(SBFM : Segment Bit-rate Filtering Module)을 적용하여 비디오 화질의 변화 횟수를 줄인다. 또한, 스트리밍 서비스를 시작 할 때 사용자들이 일정시간 저화질의 비디오를 시청해야 하는 상황을 막는 시작 메커니즘(Start Mechanism)과 버퍼의 오버플로우를 방지하는 대기 메커니즘(Sleeping Mechanism)을 포함한다. 최종적으로 제안된 알고리즘이 FDASH에 비해 좋은 성능을 가짐을 NS-3를 이용한 모의실험을 통해 검증한다. 모의실험 결과, 제안된 방식이 FDASH에 비해 제한된 버퍼크기 상황 하에서도 버퍼 언더플로우/오버플로우가 발생하지 않음을 확인하였다. 또한 점대점(Point-to-Point) 환경과 Wi-Fi환경에서 거의 동일 화질 성능을 보이면서도 비디오 화질 변화 횟수를 50% 이상 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권3호
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• pp.345-354
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• 2003

멀티캐스트 방식은 네트워크 자원을 효율적으로 사용할 수 있다는 장점을 갖는 반면 신뢰성을 기본적으로 제공하지 않기 때문에 이를 해결하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존 연구는 패킷기반의 신뢰성 보장에 국한되어 있기 때문에 멀티미디어 데이터를 전송하는 경우에는 프레임간의 의존성과 적절한 시간에 수신측에서 재생되어야하는 제약을 해결하지 못한다. 따라서 멀티미디어의 특성을 고려한 신뢰성과 확장성을 보장하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 신뢰성을 지원하는 트리기반 멀티캐스트 상에서 H.263의 특성을 인식하여 확장성을 보장하는 선행에러복구(PER)를 제안한다. 제안하는 방식은 수신노드의 상태를 고려하여 제어패킷의 발생을 줄이고 언더플로우 상태의 수신노드의 스트림 버퍼의 빠른 복구를 가능하게 한다. 성능분석 결과, 제안하는 방식은 멀티미디어 데이터에 적용하는 경우 확장성에서 기존 연구보다 우수함을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권5호
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• pp.545-552
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• 2017

최근 네트워크 기술과 모바일 기기의 발달로 인해 네트워크를 효율적으로 사용하여 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 서비스가 주목 받게 되었다. 사용자 중심 방송에 대한 관심이 증가함에 따라 대화형 멀티미디어에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대화형 멀티미디어 서비스는 사용자가 선택하는 시나리오에 따라 영상을 재생하는 방식이다. 기존의 HTTP 적응적 스트리밍 방식으로 대화형 멀티미디어 서비스를 제공하면 사용자가 시나리오를 선택하는 시점에 따라 시나리오 변환에 의한 지연 및 버퍼 언더플로우를 유발하여 사용자 체감 품질을 저하시킨다. 따라서 본 논문에서는 끊김 없는 대화형 멀티미디어 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 기반의 대화형 멀티미디어 전송 기술을 제안한다. 제안하는 기법은 대화형 멀티미디어 스트리밍 서비스를 위한 시스템 구조와 프리패칭 기법이다.