KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.16
no.4
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pp.1249-1265
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2022
Video streaming has become one of the most popular applications for mobile devices. The network bandwidth required for video streaming continues to exponentially increase as video quality increases and the user base grows. Multi-Path TCP (MPTCP), which allows devices to communicate simultaneously through multiple network interfaces, is one of the solutions for providing robust and reliable streaming of such high-definition video. However, mobile video streaming over MPTCP raises new concerns, e.g., power consumption and cellular data usage, since mobile device resources are constrained, and users prefer to minimize such costs. In this work, we propose a mobile video streaming framework over MPTCP (mDASH) to reduce the costs of energy and cellular data usage while preserving feasible streaming quality. Our evaluation results show that by utilizing knowledge about video behavior, mDASH can reduce energy consumption by up to around 20%, and cellular usage by 15% points, with minimal quality degradation.
Virtual Reality (VR) has lately gained significant attention primarily driven by the recent market availability of consumer devices, such as mobile phone-based Head Mounted Displays (HMDs). Apart from classic gaming use cases, the delivery of $360^{\circ}$ video is considered as another major application and is expected to be ubiquitous in the near future. However, the delivery and decoding of high-resolution $360^{\circ}$ videos in desirable quality is a challenging task due to network limitations and constraints on available end device decoding and processing. In this paper, we focus on aspects of $360^{\circ}$ video streaming and provide an overview and discussion of possible solutions as well as considerations for future VR video streaming applications. This paper mainly focuses on the status of the standardization activities, Omnidirectional MediA Format (OMAF), to support interoperable $360^{\circ}$ video streaming services. More concretely, MPEG's ongoing work for OMA aims at harmonization of VR video platforms and applications. The paper also discusses the integration in MPEG Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (MPEG-DASH), which is considered as $360^{\circ}$ video streaming services with OMAF content. In context of the general OMAF service architecture.
These days, streaming users are using ABR (Adaptive Bitrate) technique services by requesting the most adequate video rate selectively based on their own channel states. Most ABR related video rate adaptation techniques are only focused on real-time bitrate adaptations based on their own channel state, and misses energy limited characteristics that come from a mobile device's battery dependence. In other words, the mobile device's important characteristics and accompanying energy consumption are not being considered and causes dissatisfaction over streaming services. In this paper, we propose energy efficient prefetching based dynamic adaptive video streaming techniques, which saves unnecessary consumed energy while providing video rates of the same performance. Our scheme continuously turns off energy modules with enough streaming in the buffer and turns on in case of the opposite situation to save energy. Through the performance evaluation, this study's proposed scheme is 60% better than the previous work at global average mobile download speed.
UHD content is characterized by higher bandwidth requirements to provide seamless playback. The existing HTTP adaptive streaming scheme periodically requests video segment of lower quality than the available bandwidth in the steady state. In the steady state, the On-Off pattern is repeated due to the difference of the available bandwidth and the encoding rate of the content. And the repeated Off interval is causing the problem that can not efficiently use the available bandwidth. In the wireless environment where the delay and loss rate are higher with large bandwidth fluctuations, this problem is exacerbated because the available bandwidth is estimated inaccurately. Therefore, in this paper, we propose a segment scheduling scheme for efficient bandwidth utilization of UHD contents streaming in wireless environment. Proposed scheme is a group segment that simultaneously reqeusts multiple segments in one request message in order to reduce frequency of OFF interval. Through simulation, Our scheme improves bandwidth utilization.
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.
Jeon, Seong Hee;Cho, Min Ju;Lee, Wong Jae;Hwang, Jun;Paik, Jong Ho
Journal of Satellite, Information and Communications
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v.7
no.2
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pp.47-53
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2012
In general, it is essential that contents are to be provided with proper bitrate according to network conditions in order to support higher quality of video streaming services over wired and wireless networks. Recently, DASH is adopted by the MPEG as the standard for HTTP based adaptive streaming technology and consists of the server and clients. The clients should parse XML files from the server and play contents after accessing the finely divided segments into various bitrates. In this paper, we designed a Smart AP(Access Point) which exists between DASH contents server and Non-DASH clients enables provide DASH services to Non-DASH clients. In addition, proposed Smart AP provides DASH service to various types of clients as maintaining the existing environment without additional development costs.
In this paper, we propose new broadcasting services that combine MMT (MPEG Media Transport) standard with MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) standard. MMT is a next-generation multimedia transport standard that is IP-friendly and provides functionalities appropriate for hybrid broadcasting that uses broadcast physical channels and the Internet simultaneously. MPEG-DASH enables media streaming services that can be dynamically adaptive both to the network traffic conditions of wired and/or wireless Internet and the receiving entity environment. We explain the scenarios of the proposed broadcasting services and demonstrate that various hybrid broadcasting services can be easily realized through the combined usage of MMT and MPEG-DASH. By making the test bitstreams containing contents for the new services and developing the receiver back-end software that performs the function of the receiving entity for the new services on personal computers, we verified that the proposed scenarios can be realized.
The multi-view video service based on the DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) switches the viewpoint or object which is selected by the user among the multiple video streams captured by multiple cameras. However, the problem is that the conventional DASH-based multi-view video service takes a long time to switch the viewpoint. The reason is that the conventional scheme switches to the new video stream after consuming all buffered segments of the previous video stream. In this paper, we propose a video streaming scheme for minimizing the viewpoint switching delay in the DASH-based multi-view video service. In order to minimize the viewpoint switching delay, the proposed scheme configures the video streams by controlling the GoP (Group of Pictures) size and controls the client buffer based on bandwidth estimation and playback buffer occupancy. Through the experimental results, we prove that the proposed scheme reduces the viewpoint switching delay.
We designed and implemented streaming server based on MEPG DASH, which is able to provide high quality video with low-latency live streaming service like 360 VR video on the existing cable network via low-spec media service devices such as IPTV and OTT(Over the Top) SettopBox. We also designed and applied management process which is cable of supporting services by cashing streaming video file(MPD, Segment Files) to reduce the server response delay time. Further more, we confimred that it is also able to provide high quality of tiled video streaming with over 50,000kbps bitrate and 8K@60P through the experiment.
Park, Minkyu;Song, Heifeng;Shin, Ayoung;Kim, Yong Han
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2011.11a
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pp.99-101
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2011
MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)는 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서 표준화 중인 HTTP를 이용한 적응형 비디오 스트리밍 기술이다. MPEG-DASH는 인터넷 방화벽에 의해 차단되는 RTP/UDP를 이용한 AV 스트리밍 대신 현재 HTTP/TCP를 이용하여 AV 스트리밍을 하는 추세에 맞춰 유무선 인터넷에서 망 환경 및 단말 환경에 동적 적응적으로 AV 스트리밍을 달성하기 위한 기술에 대한 표준이다. HTTP를 이용한 AV 스트리밍은 서버의 부담을 최소화하고 클라이언트의 지능적 처리에 전적으로 의존하는 스트리밍 방식이다. MPEG-DASH 클라이언트는 HTTP의 파일 전송 요청 또는 파일 일부 전송 요청만을 사용하여 스트리밍을 달성한다. 2011년 7월 제97차 MPEG 회의에서 MPEG-DASH DIS(Draft International Standard) 2차 버전이 승인되었다. 본 논문에서는 이 DIS 2차 버전에 따라 MP4 파일 포맷 기반의 MPEG-DASH 클라이언트를 구현하고 그 동작을 실험을 통해 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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