• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.905-916
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• 2011

최근, W3C에서는 웹을 통해서 스트리밍 서비스뿐 만아니라 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 기능을 포함한 HTML5에 대한 표준화가 추진 중이다. HTML5 이전의 웹 환경에서는 별도의 플러그인이 설치되어야 스트리밍 서비스를 이용할 수 있으나, HTML5 기반 웹 브라우저에서는 내장된 비디오 코덱을 이용하여 스트리밍 서비스를 직접 이용할 수 있다. 또한, 인터넷 방화벽에 의해 서비스되지 않는 RTP/UDP를 이용한 스트리밍 대신 HTTP/TCP를 이용하여 적응적으로 스트리밍하는 기술이 표준화 중이다. 본 논문에서는 현재 표준이 이루어지고 있는 HTML5 기반 적응적 HTTP 스트리밍 환경에서 스트리밍 서비스 세션 이동성을 보장할 수 있는 방안을 제시한다. 제안된 알고리듬과 구조를 이용하여 다양한 단말들 사이에 미디어 흐름, 미디어 흐름 제어, 세션 제어를 전달할 수 있도록 자바스크립트 언어로 모델링 및 구현하였으며 다양한 실험을 통하여 다양한 단말 간 HTTP 스트리밍 서비스를 효과적으로 전달할 수 있음을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.1039-1048
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• 2015

최근 웹 기반의 적응적 스트리밍 서비스인 DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)가 주목 받고 있다. 그러나 기존 DASH 환경에서 네트워크와 버퍼 기반의 품질 조절 기법은 콘텐츠의 VBR (Variable Bit Rate) 특성을 고려하지 않아 세그먼트 처리량의 변화가 크며 이로 인해 잦은 품질 변화, 영상의 끊김과 같은 사용자 체감품질이 저하되는 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 DASH 환경에서 사용자 체감품질을 향상시키기 위해 C-DASH (Content Characteristics based Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기법을 제안한다. C-DASH 기법은 세그먼트의 처리량과 버퍼 상태, 그리고 콘텐츠의 세그먼트 크기를 고려하여 끊김 없고 비디오 품질 변화가 적은 품질 조절을 수행한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 기존 품질 조절 기법들에 비해 사용자 체감품질을 향상시킴을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권8호
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• pp.3856-3872
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• 2018

HTTP-based adaptive streaming (HAS) has recently been widely deployed on the Internet. In the HAS system, a video content is encoded at multiple bitrates and the encoded video content is segmented into small parts of fixed durations. The HAS client requests a video segment and stores it in the playout buffer. The rate adaptation algorithm employed in HAS clients dynamically determines the video bitrate depending on the time-varying bandwidth. Many studies have shown that an efficient rate adaptation algorithm is critical to ensuring quality-of-experience in HAS systems. However, existing algorithms have problems estimating the network bandwidth because bandwidth estimation is performed on the client-side application stack. Without the help of transport layer protocols, it is difficult to achieve accurate bandwidth estimation due to the inherent segment-based transmission of the HAS. In this paper, we propose an alternative approach that utilizes the playout buffer occupancy rather than using bandwidth estimates obtained from the application layer. We start with a queueing analysis of the playout buffer. Then, we present a buffer-aware rate adaptation algorithm that is solely based on the mean buffer occupancy. Our simulation results show that compared to conventional algorithms, the proposed algorithm achieves very smooth video quality while delivering a similar average video bitrate.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.488-490
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• 2012

오늘날 QoS/QoE 기술의 일환인 HTTP를 활용한 동적 적응적 스트리밍 기술이 이슈화 되고 있다. 본 논문에서는 HTTP를 활용한 동적 적응적 스트리밍 기술에 대해 연구하였다. 이를 기반으로 HTTP를 활용한 동적 적응적 스트리밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 시스템에서는 MPEG2-TS 파일에 대해 비트율별 변환, 일정 시간 별 Segment의 분할, 앞에서의 파일들을 참고하여 최종적으로 전송에서 활용되는 MPD(Media Presentation Description) File의 생성과 서버와 클라이언트 간의 스트리밍에 대해 HTTP를 활용한 동적이고 적응적인 네트워크 환경에서의 비트율별 스트리머로 구성된다. 이는 불특정 다수의 네트워크 환경에서 끊김없는 지속적인 영상의 재생을 위한 다양한 스트리밍 분야와 멀티미디어 분야에 활용될 것이다.

• 정보과학회 논문지
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• 제45권1호
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• pp.86-93
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• 2018

다수의 클라이언트가 대역폭을 공유해 스트리밍 서비스를 받는 경우 HTTP 적응적 스트리밍(HTTP Adaptive Streaming)은 세그먼트 요청의 ON-OFF 패턴으로 인해 대역폭을 부정확하게 측정하는 문제가 있다. ON-OFF 패턴으로 인한 문제를 해결하기 위해 제안된 PANDA (Probe AND Adapt)는 목표 대역폭을 증가시키면서 요청할 세그먼트의 품질을 결정한다. 하지만 목표 대역폭을 고정된 양만큼 증가시키기 때문에 대역폭 활용도가 낮고 대역폭 변화에 느리게 반응하는 문제가 있다. 본 논문에서는 PANDA의 낮은 대역폭 활용도와 느린 반응성을 개선하기 위한 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 다운로드 시간과 요청 간격을 비교해 대역폭 활용도를 판단한 후 대역폭 활용도에 따라 목표 대역폭을 증가시키는 양을 조절한다. 실험을 통하여 제안하는 기법이 대역폭을 충분히 활용하고 대역폭 변화에 빠르게 반응하는 것을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.19-26
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• 2016

본 논문에서는 채널상태에 동적으로 최적화한 HLS(Http Live Streaming)의 비트 율에 따라 전송하기 위해 적응 버퍼링을 제안하였다. 이러한 스마트 OTT(Over The Top) 플랫폼은 서버와 클라이언트 사이의 통신망 대역폭 용량을 분석하였다. 이를 위해 다중 비트율과 대역폭 조절기(resolution) 사이의 비디오 스트림의 전송속도를 조정하도록 설계하였다. 이러한 적응 버퍼링은 기본적인 HLS 버퍼 구조에 2개의 버퍼를 추가한다. 적응 버퍼링은 이전 채널과 다음 채널을 지속적으로 버퍼링을 한다. 제안한 스마트 OTT 플랫폼의 적응 버퍼링은 단일 버퍼링의 정적 HLS 방식 보다 우수하다. 이러한 방식은 HLS 사용자가 가용 통신망 속도를 분석함으로서 스마트 OTT 단말의 적을 버퍼링 속도를 조절 할 수 있기 때문이다. 이로서 스마트 OTT가 비트 율을 동적으로 최적화함으로서 라이브와 VOD 형태의 비디오를 전송하도록 구축하였다. 세그먼트 형식의 H.265 MPEG-2 TS 비디오정보인 m3u8 파일을 활용함으로서 HLS의 서버가 통신망 상황에 맞게 연동할 수 있으며, PLC(Power Line Control) 전송과도 연동할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.826-836
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• 2016

Increase of hypertext transfer protocol (HTTP)-based video popularity causes that broadband and Internet service providers' links transmit mainly multimedia content. Network planning, traffic engineering or congestion control requires understanding of the statistical properties of network traffic; therefore, it is desirable to investigate the characteristic of traffic traces generated, among others, by systems which employ adaptive bit-rate streaming. In our work, we investigate traffic originating from 120 client-server pairs, situated in an emulated laboratory environment, and multiplexed onto a single network link. We show that the structure of the traffic is distinct from the structure generated by first and second generation of HTTP video systems, and furthermore, not similar to the structure of general Internet traffic. The obtained traffic exhibits negative correlations, anti-persistence, and its distribution function is skewed to the right. Furthermore, we show that the traffic generated by clients employing the same or similar play-out strategies is positively correlated and synchronised (clustered), whereas traffic originated from different play-out strategies shows negative or no correlations.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2144-2159
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• 2015

CISCO VNI predicted an average annual growth rate of 66% for mobile video traffic between 2014 and 2019 and accordingly much academic research related to video streaming has been initiated. In video streaming, Adaptive Bitrate (ABR) is a streaming technique in which a source video is stored on a server at variable encoding rates and each streaming user requests the most appropriate video encoding rate considering their channel capacity. However, these days, ABR related studies are only focusing on real-time rate adaptation omitting energy efficiency though it is one of the most important requirement for mobile devices, which may cause dissatisfaction for streaming users. In this paper, we propose an energy efficient prefetching based dynamic adaptive streaming technique by considering the limited characteristics of the batteries used in mobile devices, in order to reduce the energy waste and provide a similar level of service in terms of the average video rate compared to the latest ABR streaming technique which does not consider the energy consumption. The simulation results is showing that our proposed scheme saves 65~68% of energy at the average global mobile download speed compared to the latest high performance ABR algorithm while providing similar rate adaptation performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권10호
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• pp.2430-2447
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• 2013

In recent years, HTTP adaptive streaming (HAS) has attracted considerable attention as the state-of-the-art technology for video transport. HAS dynamically adjusts the quality of video streaming according to the network bandwidth and device capability of users. Content-Centric Networking (CCN) has also emerged as a future Internet architecture, which is a novel communication paradigm that integrates content delivery as a native network primitive. These trends have led to the new research issue of harmonizing HAS with the in-network caching provided by CCN routers. Previous research has shown that the performance of HAS can be improved by using the H.264/SVC(scalable video codec) in the in-network caching environments. However, the previous study did not address the misbehavior that causes video freeze when overestimating the available network bandwidth, which is attributable to the high cache hit rate. Thus, we propose a new SVC-based adaptation algorithm that utilizes a drop timer. Our approach aims to stop the downloading of additional enhancement layers that are not cached in the local CCN routers in a timely manner, thereby preventing excessive consumption of the video buffer. We implemented our algorithm in the SVC-HAS client and deployed a testbed that could run Smooth-Streaming, which is one of the most popular HAS solutions, over CCNx, which is the reference implementation of CCN. Our experimental results showed that the proposed scheme (SLA) could avoid video freeze in an effective manner, but without reducing the high hit rate on the CCN routers or affecting the high video quality on the SVC-HAS client.

• 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.