• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1776-1785
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• 2015

인터넷을 이용하는 사용자의 관점이 호스트 중심에서 콘텐트 중심으로 변화하면서 콘텐트 중심 네트워크 (Content Centric Network, 이하 CCN)라는 새로운 패러다임이 소개되었다. 한편, 최근 비디오 스트리밍에 대한 수요가 급증하고 있으며 더 높은 사용자의 만족도를 위한 적응형 스트리밍이 소개되면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 따라서 CCN에서도 사용자의 수요에 따라 적응형 스트리밍을 고려할 필요성이 있다. 하지만 CCN에서 기존의 네트워크 구조에서와 동일한 방식으로 적응형 비디오 스트리밍 서비스를 할 경우 CCN 라우터 내 캐시를 (CS) 충분히 활용하지 못한다는 한계점이 있으며 또한 단말의 달라지는 요구 사항을 캐시 활용에 반영할 수 없는 문제점도 있다. 따라서 본 논문에서는 정규표현식을 활용한 콘텐트 네이밍 방식을 적용하여 기존 적응형 스트리밍 비트레이트 선택 알고리즘의 캐시활용도를 높이면서도 CCN의 기본 프로토콜에 적합한 프레임워크를 제시하고, 단말의 상태에 따라 동적인 표현식 기술 전략 및 선택 알고리즘을 통하여 비디오 스트리밍 품질을 개선하고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.3121-3135
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• 2015

Owing to the increase in consumption of multimedia content and the improvement of device capacity, user demand for high-quality content has increased. However, it is difficult to transport such large amounts of content over the existing broadcasting network with limited bandwidth. To provide high-definition broadcasting, some studies suggest methods of transporting multimedia over heterogeneous networks after encoding content hierarchically. MPEG Media Transport (MMT), standardized by Moving Picture Experts Group (MPEG), is a solution that enables large-volume media transport over heterogeneous networks such as digital broadcasting networks and packet-switched networks. In the case of delivering a scalable encoded video over different networks, synchronization of each stream is an important issue. MMT defines a synchronization scheme, but does not contain sufficient functions to implement it. In this paper, we propose a synchronization scheme for media streams that are encoded hierarchically, divided into layers, and transported over heterogeneous networks. We implement our scheme using MMT and HTTP, and experimented using three encapsulated video streams with different durations. As a result, we show that the proposed scheme can reduce the waiting time to display high-quality video, relative to Dynamic Adaptive Streaming over HTTP-Scalable Video Coding (DASH-SVC) by requesting segments of enhanced layers after calculating the transmission time. Additionally, we find out that the selection of durations have a relation to the characteristics of the video.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1768-1789
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• 2016

In contemporary video streaming systems based on HTTP protocol, video players at the client side are responsible for adjusting video quality to network conditions and user expectations. However, when multiple video clips are streamed simultaneously, an intricate application logic implemented in the video players overlays the TCP mechanism which is responsible for a balanced access to a shared network link. As a result, some video players may not obtain a fair share of network throughput and may be vulnerable to an unstable video bit-rate. Therefore, we propose to simplify the algorithms implemented in the video players, which are responsible for the adjustment of video quality and constrain their functionality only to sending feedback to a server about a state of the player buffer. The main logic of the system is shifted to the server, which is now responsible for bit-rate selection and prioritisation of the video streams transmitted to multiple clients. To verify our proposition, we performed several experiments in a laboratory environment which show that when the server cooperates with the clients, the video players experience fewer quality switches and the system achieves better fairness when allocating network throughput among the video players. However, this comes at the cost of worse utilisation of network bandwidth.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.527-530
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• 2014

DASH는 2010년 MPEG(동화상전문가그룹)에서 개발된 스트리밍 기술이며, 2011년에 국제표준으로 채택되었다. 애플, 마이크로소프트와 아도비 등에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 응용되고 있는데, 일반적으로 클라이언트의 데이터 요청 시 네트워크의 가용 대역폭을 분석, 적절한 대역폭을 사용하여 미디어 데이터를 클라이언트에 전달한다. 즉, 고품질의 미디어 전송 중, 가용 대역폭이 급격히 하락하는 경우, 저품질의 데이터를 전송하여, 사용자 디바이스에서 끊김 없이 미디어를 재생할 수 있도록 한다. 본 논문은 DASH 기술에 관한 기존 연구들을 전송 속도와 대역폭 측정방식, 전송 속도 결정 알고리즘, 사용자 경험 (QoE) 평가 방법에 따라 분류하고, 각 연구의 장 단점을 비교, 분석하여, 가용 대역폭 변화가 심한 무선 네트워크에서 DASH 기술을 구현하는 데 있어서 고려하여야 할 요소들을 제시한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.188-198
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• 2018

With recent development of high-speed wide-area wireless networks and wide spread of highperformance wireless devices, the demand on seamless video streaming services in Long Term Evolution (LTE) network environments is ever increasing. To meet the demand and provide enhanced Quality of Experience (QoE) with mobile users, the Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) has been actively studied to achieve QoE enhanced video streaming service in dynamic network environments. However, the existing DASH algorithm to select the quality of requesting video segments is based on a procedural algorithm so that it reveals a limitation to adapt its performance to dynamic network situations. To overcome this limitation this paper proposes a novel quality selection mechanism based on a Deep Q-Network (DQN) model, the DQN-based DASH ABR($DQN_{ABR}$) mechanism. The $DQN_{ABR}$ mechanism replaces the existing DASH ABR algorithm with an intelligent deep learning model which optimizes service quality to mobile users through reinforcement learning. Compared to the existing approaches, the experimental analysis shows that the proposed solution outperforms in terms of adapting to dynamic wireless network situations and improving QoE experience of end users.

• 방송공학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.520-529
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• 2011

본 논문에서는 SVC(Scalable Video Coding) 및 MVC(Multiview Video Coding) 등의 다계층(miulti-layer) 비디오의 효율적인 적응 HTTP 스트리밍을 위한 MPEG-2 TS(Transport Stream) 헤더의 확장을 제안한다. 먼저 TS로 다중화한 SVC/MVC를 HTTP를 통하여 스트리밍할 경우 계층별 적응 스트리밍을 지원하기 위한 기존 TS의 한계점을 분석하고, TS 헤더의 확장을 통하여 TS 레벨에서 효율적인 적응을 제공하는 시그널링(signaling) 기법을 제시한다. 본 논문의 헤더 확장은 TS의 적응 헤더(adaptation header)의 사적 데이터 필드(private data field)를 이용하여 스케일러빌리티 및 뷰 정보를 기술함으로써 TS와의 호환성을 유지하면서 TS 레벨에서의 다양한 스케일러블 계층 단위로 적응(adaptation)을 가능하게 한다. 제안한 기법과 기존의 PID(packet ID)를 사용한 방법에 대하여 적응의 유연성 및 복잡도 등을 비교 분석한다. 또한 제안한 기법의 TS 오버헤드 증가를 분석하고 이를 최소화하기 위한 헤더 확장 기법을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1441-1461
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• 2017

Nowadays, Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) has become very popular in streaming multimedia contents. In DASH, a client estimates current network bandwidth and then determines an appropriate video quality with bitrate matching the estimated bandwidth. Thus, estimating accurately the available bandwidth is a significant premise in the quality of video streaming, especially when network traffic fluctuates substantially. To cope with this challenge, researchers have presented various filters to estimate network bandwidth adaptively. However, experiment results show that current schemes either adapt slowly to network changes or adapt fast but are very sensitive to delay jitter and produce sharply changed estimation. This paper presents a novel bandwidth estimation scheme based on Moving Average Convergence Divergence (MACD). We applied an MACD indicator and its two thresholds to classifying network states into stable state and agile state, based on the network state different filters are applied to estimate network bandwidth. In the paper, we studied the performance of various MACD indicators and the threshold values on bandwidth estimation. Then we used a DASH proxy-based environment to compare the performance of the presented scheme with current well-known schemes. The simulation results illustrate that the MACD-based bandwidth estimation scheme performs superior to existing schemes both in the speed of adaptively to network changes and in stability in bandwidth estimation.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.192-195
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• 2011

본 연구에서는 SVC 기반의 HTTP 스트리밍 서비스에서 스케일러블 임의 접근 (random access) 기능을 가능하게 하는 방법을 제안한다. ISO MPEG에서는 DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기술을 표준화 하고 있는데, H.264/AVC 비디오에 대한 임의 접근 기능을 지원하는 구문론 (syntax)과 의미론 (semantics)은 현재 표준의 범위에 포함되어 있는 상황이지만 SVC 비디오에 대한 임의 접근 기능에 대한 기술은 포함되어 있지 않다. 본 연구에서는 SVC의 계층적 구조(layered structure)를 고려한 스케일러블 (scalable) 임의 접근 기능을 지원하기 위한 구문론 (syntax)과 의미론 (semantics)에 대해 제안한다.

• 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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• 제24권4호
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• pp.660-669
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• 2019

최근 3차원 스캐닝 장비 및 다차원 어레이 카메라의 발달로 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality), 자율 주행과 같은 응용분야에서 3차원 데이터를 다루는 기술에 관한 연구가 지속해서 이루어지고 있다. 특히, AR/VR 분야에서는 3차원 영상을 포인트 데이터로 표현하는 콘텐츠가 등장하였으나, 이는 기존의 2차원 영상보다 많은 양의 데이터가 필요하다. 따라서 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠를 사용자에게 서비스하기 위해서는 고효율의 부호화/복호화와 저장 및 전송과 같은 다양한 기술 개발이 요구된다. 본 논문에서는 MPEG-I(MPEG-Immersive) V-PCC(Video based Point Cloud Compression) 그룹에서 제안한 V-PCC 부호화기를 통해 생성된 V-PCC 비트스트림을 MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 표준에서 정의한 세그먼트로 구성하는 방안을 제안한다. 또한, 사용자에게 3차원 좌표계 정보를 제공하기 위해 시그널링 메시지에 깊이 정보 파라미터를 추가로 정의한다. 그리고 본 논문에서 제안된 기술을 검증하기 위한 검증 플랫폼을 설계하고, 제안한 기술의 알고리듬 측면에서 확인한다.