• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.849-858
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• 2019

최근 컴퓨터 그래픽 기술과 영상 처리 기술의 발달로 현실의 공간 및 물체 정보를 3차원 데이터로 표현하는 포인트 클라우드 기술에 관한 관심이 증대되고 있다. 특히, 포인트 클라우드 기술은 공간 정보를 정밀하게 제공할 수 있어 AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality), 자율 주행 자동차 분야 등 높은 관심을 받고 있다. 그러나 기존의 2차원 영상보다 많은 데이터가 필요로 되는 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠를 사용자에게 서비스하기 위해서는 다양한 기술 개발이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국제 표준화 기구인 MPEG (Moving Picture Experts Group)에서는 효율적인 압축 및 전송 방안에 대해 논의를 진행 중이다. 본 논문에서는 기존의 MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)-SRD (Spatial Relationship Description) 기술의 확장을 통해 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠의 영역 분할 전송 방안을 제안하고, 네트워크 상황뿐 아니라 사용자의 요구에 따라 선택적으로 품질 파라미터를 결정할 수 있도록 MPEG-DASH 표준에서 정의한 시그널링 메시지에 품질 파라미터를 추가로 정의한다. 또한, ROUTE (Real time Object delivery Over Unidirectional Transport)/DASH 기반 이종망 환경의 검증플랫폼을 설계하고, 결과를 통해 제안한 기술의 타당성을 확인한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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• pp.302-304
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• 2019

최근 영상처리 기술의 발달로 기존의 콘텐츠 대비 더욱 생생한 현장감을 주는 초고해상도 콘텐츠에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 맞춰, 초고해상도 콘텐츠의 라이브 스트리밍 서비스에 대한 요구사항 역시 꾸준히 증가 하고 있다. 라이브 스트리밍 서비스를 위한 다수의 HyperText Transfer Protocol (HHTP) 기반 적응형 스트리밍 서비스가 있으나, Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH)가 가장 대중적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 DASH기반 Spatial Relationship Description (SRD) 방법을 사용하여 원본 영상과 초고해상도 콘텐츠를 시그널링(signalling) 하고, 이를 통해 네트워크 상황에 맞는 영상을 재생할 수 있는 서비스 플랫폼을 설계하고, 이를 위한 MPD 기술방법을 제안 및 검증한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2017

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.

• 방송공학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.813-823
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• 2018

끊김 없는 UHD 콘텐츠 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 많은 가용 대역폭이 필요하다. 기존의 HTTP 적응적 스트리밍 방식은 정상 상태에서 가용 대역폭보다 낮은 품질의 비디오 세그먼트를 주기적으로 요청하여 다운로드 받는다. 정상 상태에서는 가용 대역폭과 콘텐츠의 인코딩 율에 차이에 따라 On-Off 구간의 패턴이 반복되어 발생하고, 반복적인 Off 구간에 의해서 대역폭을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다. 지연과 손실률이 높고 대역폭 변화가 심한 무선 환경에서는 네트워크의 가용대역폭을 부정확하게 측정하기 때문에 문제점이 심화된다. 본 논문에서는 무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 HTTP 적응적 스트리밍의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 OFF 구간의 빈도수를 줄이기 위해 한 번의 요청 메시지에 여러 세그먼트를 동시에 요청하는 집단 세그먼트 방식이다. 실험을 통해서 제안하는 기법이 대역폭 이용율을 향상시키는 것을 확인 하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.709-722
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• 2020

포인트 클라우드는 수많은 점의 집합으로 이루어진 데이터로 2차원 평면에서 벗어나 3차원 공간에서 3D 객체를 표현하는 것이 가능하다. 각 점은 기본적으로 3차원 공간의 좌표 정보가 필요하고 추가적으로 색 (Color), 반사율 (Reflectance) 같은 속성을 가질 수 있도록 구성되어 있다. 이처럼 3D 포인트 클라우드 표현에는 2D 영상보다 많은 데이터를 사용하고 있기에, 이를 사용자에게 효율적으로 제공하기 위해서는 고효율의 압축 기술 연구가 필요하며, 현재 국제 표준 기구인 MPEG에서는 포인트 클라우드 콘텐츠 압축 방법으로 2D 비디오 압축 기술을 사용한 Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) 기술이 연구되고 있다. 이러한 고효율의 포인트 클라우드 압축방식에도 불구하고 단말의 성능이나 네트워크 환경 등의 문제로 인해 서비스가 제한되는 상황이 발생할 수 있다. 2D 영상의 경우 Scalable High efficiency Video Coding (SHVC) 혹은 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) 등의 다양한 기술을 사용하여 이러한 문제를 해결하고 있다. 이에 본 논문에서는 V-PCC 구조에 SHVC를 적용하여, 밀도 스케일러빌리티 기능을 가진 포인트 클라우드 압축 방안을 제안하는 것으로 이러한 문제를 해결하고자 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.548-560
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• 2022

V-PCC는 포인트 클라우드를 압축하기 위한 압축 방안 중 하나로, 기존 비디오 코덱을 활용하여 포인트 클라우드 데이터를 압축한다는 특징으로 인해 움직임을 가지는 동적 포인트 클라우드 압축에 높은 효율을 나타낸다. 이에 V-PCC는 AR/VR과 같은 실감형 콘텐츠 서비스의 핵심 기술로써 주목받고 있다. 이러한 V-PCC 콘텐츠를 효과적으로 미디어 스트리밍 플랫폼을 통해 서비스하기 위해서는 기존 미디어 파일 포맷인 ISOBMFF로 캡슐화 하는 것이 필요하다. 하지만, DASH와 같은 적응형 스트리밍 플랫폼을 통해 서비스 하기 위해서는 V-PCC 콘텐츠를 다양한 품질의 콘텐츠를 각각 인코딩하여 서버에 저장해야 하며, V-PCC의 높은 인코딩 복잡성과 방대한 데이터의 크기로 인해 기존의 2차원 미디어에 비해 인코더와 서버에 큰 부담을 발생시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 SHVC 기반의 V-PCC 콘텐츠 인코딩을 통해 획득한 콘텐츠를 기반으로 스트리밍 플랫폼을 구성하는 것이 고려되어질 수 있다. 이에, 본 논문에서는 SHVC기반의 V-PCC 비트스트림을 DASH 서비스에 맞게 ISOBMFF로 캡슐화하고 이를 서비스하기 위한 구성방안을 제안하였다. 또한, 본 논문에서는 SHVC 기반 V-PCC 콘텐츠를 효과적으로 서비스하기 위한 ISOBMFF 캡슐화와 DASH 구성 방안에 대해 제안하고, 검증 실험을 통해 이를 확인한다

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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• pp.46-47
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• 2016

본 논문은 북미의 차세대 지상파 방송 표준인 ATSC 3.0에서 고려하고 있는 ROUTE(Real-time Object Delivery over Unidirectional Transport) 및 MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)를 기반으로 자유시점 방송 서비스를 송 수신하기 위한 SLS(Service Layer Signaling)을 제안한다. 특별히 ATSC 3.0과의 역호완성을 위하여 기존의 ROUTE/DASH의 SLS는 그대로 유지한 채 자유시점 방송을 위한 정보만 추가하여 기존의 SLS와 상호동작이 되도록 설계하였다. 따라서 본 논문에서 제안하는 내용은 향후 ATSC 3.0와 같이 IP(Internet Protocol)을 기반으로 SLS을 수행하는 표준규격과 역호환성을 유지한 채 자유시점 방송서비스를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.251-263
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• 2019

최근 인터넷 미디어 스트리밍 수요의 증가로 인해 CDN(Content Delivery Network) 비용이 크게 증가하였으며 이를 절감하기 위한 방안의 필요성이 날로 증가하고 있다. 이러한 상황에 맞춰 최근 CDN 비용을 절감할 수 있는 WebRTC(Web Real-Time Communication) 표준 기반의 P2P(Peer-to-Peer) 통신을 병용하는 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기술이 등장하였다. 본 논문에서는, 전달 이력에 기반하여 피어(peer)를 선택하게 함으로써, 이 기술의 CDN 비용 절감 효과를 크게 개선할 수 있는 새로운 알고리듬을 제안하였다. 또한 실험실 내에서 실제 이 알고리듬을 구현하고 모바일 네트워크 환경과 유사한 환경 조건에서 실험을 시행하여 그 성능을 측정한 결과, 무작위로 피어를 선택하는 기존의 시스템과 비교하여 더 높은 CDN 비용 절감 효과를 달성할 수 있음을 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.110-113
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• 2018

최근 인터넷 미디어 스트리밍 수요의 증가로 인해 CDN(Content Delivery Network) 서버 비용이 크게 증가하였으며 이를 절감하기 위한 방안의 필요성이 날로 증가하고 있다. 이러한 상황에 맞춰 최근 CDN 서버 비용을 절감할 수 있는 WebRTC(Web Real-Time Communication) 표준 기반의 P2P(Peer-to-Peer) 통신을 병용하는 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기술이 등장하였다. 본 논문에서는 이 기술의 CDN 서버 부하 절감 효과를 크게 개선할 수 있는 알고리듬을 제안한다. 또한 실제 모바일 네트워크 환경과 유사하게 실험 조건을 설정한 후, 이 알고리듬을 구현하여 그 성능을 측정한 결과, 기존과 비교하여 더 높은 절감 효과를 달성할 수 있음을 실험실 내 실험을 통해 보인다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권6호
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• pp.729-740
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• 2022

Netflix, Amazon Prime, and YouTube are the most popular and fastest-growing streaming services globally. It is a matter of great interest for the streaming service providers to preview their service infrastructure and streaming strategy in order to provide new streaming services. Hence, the first part of the paper presents a detailed survey of the Content Distribution Network (CDN) and cloud infrastructure of these service providers. To understand the streaming strategy of these service providers, the second part of the paper deduces a common quality-of-service (QoS) model based on rebuffering time, bitrate, progressive download ratio, and standard deviation of the On-Off cycle. This model is then used to analyze and compare the streaming behaviors of these services. This study concluded that the streaming behaviors of all these services are similar as they all use Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) on top of TCP. However, the amount of data that they download in the buffering state and steady-state vary, resulting in different progressive download ratios, rebuffering levels, and bitrates. The characteristics of their On-Off cycle are also different resulting in different QoS. Hence a thorough adaptive bit rate (ABR) analysis is presented in this paper. The streaming behaviors of these services are tested on different access network bandwidths, ranging from 75 kbps to 30 Mbps. The survey results indicate that Netflix QoS and streaming behavior are significantly consistent followed by Amazon Prime and YouTube. Our approach can be used to compare and contrast the streaming services' strategies and finetune their ABR and flow control mechanisms.