• 제목/요약/키워드: Scalable streaming network

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듀얼 채널 구조를 이용한 Scalable 비디오(SVC)의 전송 성능 향상 (Efficient Transmission of Scalable Video Streams Using Dual-Channel Structure)

  • 유호민;이재면;박주영;한상화;강경태
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권9호
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    • pp.381-392
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    • 2013
  • 스마트폰과 같은 무선 기기의 보급률이 높아지면서 오디오 및 비디오 스트리밍 서비스를 이용하는 사용자가 급격히 증가하고 있다. 또한 고속 네트워크 환경이 갖추어 짐에 따라 보다 나은 서비스 품질(QoS)에 대한 요구가 증가하고 있다. 무선 환경에서는 불안정한 전송 채널로 인해 패킷의 손실이 빈번하게 발생하기 때문에, Scalable Video Coding (SVC) 영상 부호화 기법을 통하여 네트워크를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있다. SVC 기법에서는 기본계층과 상위계층으로 부호화 정보를 구분하는데, 기본계층은 영상의 복원에 있어서 필수적인 저주파 성분을 형성하기 때문에 신뢰성 있는 전송이 필수적이다. 또한 상위계층은 고주파 성분을 형성하며 성공적인 수신 데이터의 양에 비례하여 비디오의 품질이 향상되기 때문에 채널 상황이 허용하는 한도 내에서 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무조건적인 처리량의 향상보다는 SVC 비디오의 특징을 고려하여 평균 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼-채널 활용 기법을 제안한다. 즉, 기본계층에 대해서는 중복 전송방식을 통해 전송의 신뢰성을 향상시키고, 상위계층에 대해서는 분배 전송 방식을 통해 전송 속도 및 처리량을 향상시켰다. 그 결과, 무선 이동환경에서 보다 고수준의 비디오 서비스 제공이 가능해짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

네트워크 레벨의 Articulated Private Network을 지원하기 위한 User Controlled LightPath의 확장 (The extension of the User Controlled LightPath to support a network-level Articulated Private Network)

  • 유영재;김유성;전길남;김민아;홍원택;공정욱
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.140-145
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    • 2007
  • 첨단 응용 프로그램이 (예: 고에너지 물리학 대용량 파일전송, 비압축 HDTV 스트리밍) 안정적인 고 대역폭을 요구함에 따라 사용자에게 동적으로 대역폭을 전용으로 할당해줄 수 있는 람다 네트워킹이 대두되었다. User Controlled LightPath(UCLP) 는 람다 네트워킹을 용이하게 하는 소프트웨어로써 네트워크 자원을 Web Service로 정의 및 관리하여 확장성이 뛰어나다. 본 논문에서는 UCLP를 어떻게 KREONet2 와 GLORIAD-KR 환경에 맞게 구축하였는지를 보인다. 더불어 기존의 UCLP 가 옵티컬 스위치의 SONET 기술을 기반으로 하여 링크 레벨의 Articulated Private Network(APN) 만을 생성하는 한계점을 분석하고 Layer2 VLAN 기술을 도입하여 효율적인 네트워크 레벨의 APN을 생성할 수 있게 제안한다.

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SVC에서 스케일러블 암호화를 이용한 스크램블링 기술 (Scrambling Technology using Scalable Encryption in SVC)

  • 권구락
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.575-581
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    • 2010
  • 트리밍 미디어와 압축 기술의 발전과 인터넷 사용의 확대로 디지털 음악, 비디오, 영상은 인터넷을 이용하여 사용자에게 순간적으로 배포되어질 수 있다. 하지만, 대부분 기존의 디지털 저작권의 관리는 안전하지 못하고 실시간적인 멀티미디어 응용에 의해 야기되는 데이터의 방대한 양의 처리를 빠르게 수행하지 못한다. Scalable video codec (SVC) 은 변화하는 네트워크 대역과 다양한 어플리케이션 목적에 적응 가능한 Spatial, Temporal, SNR 스케일러빌러티를 제공한다. 한편, 많은 멀티미디어 서비스에서 보안성은 인증받지 않은 사용자의 컨텐츠 접근과 분배를 제한하는 중요한 요소이다. 따라서 MPEG4-SVC에 적합한 새로운 암호화 시스템의 구현은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 MPEG4-SVC의 스케일러빌러티 특성을 그대로 유지시켜주는 스케일러블 암호화 기술을 제안한다. 기본 레이어에는 선택적 암호화 기법을 적용하여 암호화하고 확장 레이어에는 다양한 Motion Vector Scrambling(MVS)과 인트라 모드 암호화 방법을 적용하였다. 복호화 단계에서는 각 암호화된 레이어마다 다른 암호화 키로 접근이 가능하다. 실험 결과에서 제안된 기술은 암호화 속도가 빠르고 에러에 강한 특성과 추가되는 비트스트림의 크기가 아주 적은 장점이 있다.

QoS 기반 스트리밍 서비스를 위한 실시간 SVC 비트스트림 추출기에 대한 연구 (A Study of Real-time SVC Bitstream Extraction for QoS guaranteed Streaming)

  • 김덕연;배태면;김영석;노용만;최해철;김재곤
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.513-516
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    • 2005
  • SVC(Scalable Video coding) is the standardization of MPEG that aims to support multi spatial, temporal, and quality layers. We can support the video service guaranteeing the QoS in varied network circumstance by using SVC bitstream. In this paper, we propose the real-time SVC bitstream extractor that is able to extract the bitstream with varied frame rate and SNR quality in real-time. To do, extraction processing needs to be performed by GOP unit. As well , essential bitstream information for real-time extraction is aquired before doing extraction process. The proposed method is implemented by using JSVM 2.0. Experimental results show that the proposed method is valid.

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QoS와 신뢰성을 제공하는 확장성 있는 오버레이 멀티캐스트 (Scalable Overlay Multicast supporting QoS and Reliability)

  • 이춘성;송정욱;최병욱;한선영
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권6호
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    • pp.767-774
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    • 2006
  • 본 논문에서는 확장성 있고 신뢰성 있는 오버레이 멀티캐스트를 지원하기 위하여 새로운 멀티캐스트 트리 구성 방법과 지역적인 멀티캐스트를 도입하였다. 본 논문에서 제안하는 구조는 멀티캐스트 네트워크와 멀티캐스트를 지원하지 않는 네트워크가 혼합된 환경에서 멀티캐스트소스로부터 사용자들에게 스트리밍 데이터를 효율적으로 전달할 수 있다 새로운 멀티캐스트 트리 구성 방식은 서브넷에 릴레이가 존재하지 않는 경우에 최적의 조건인 원격 릴레이와 접속을 가능하게 한다. 또한, IPv6 헤더의 Traffic Class에 새로운 서비스 타입을 정의하여 릴레이에서 선택적인 FEC 적용과 차별화 된 전송을 가능하게 하였다. 우리가 제시한 해결책의 효과를 검증하기 위하여, 실제 서비스 환경과 유사한 환경을 시뮬레이터로 구현하고 테스트하였으며, 그 테스트 결과는 전통적인 유니캐스트 접근 방식과 기존의 오버레이 멀티캐스트 방식보다 훨씬 더 효율적인 것으로 판명되었다.

효과적인 트랜스코딩 부하 분산을 위한 자원 가중치 부하분산 정책 (Resource Weighted Load Distribution Policy for Effective Transcoding Load Distribution)

  • 서동만;이좌형;최면욱;김윤;정인범
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제11권5호
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    • pp.401-415
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    • 2005
  • 최근 무선통신 기술의 발전으로 PC뿐만 아니라 PDA, 휴대폰 등 다양한 이동 단말 장치를 통하여 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있게 되었다. 이동 단말 장치는 제한된 하드웨어 성능을 갖는 것 이외에 무선망에서 동작하므로 낮은 네트워크 대역폭을 사용하게 된다. 이러한 이동 단말기의 특성을 고려하여 스트리밍 미디어 서비스를 받기위해서는 동작 환경에 적합하게 미디어를 트랜스코딩 하는 기술이 필요하다. 미디어에 대한 트랜스코딩은 트랜스코딩 서버들에서 이동 단말기 등급별로 수행되어 스트리밍 미디어의 실시간 전송 요구사항에 맞추어 사용자에게 보내져야한다. 대규모의 이동 단말 사용자들에게 각각에 맞는 트랜스코딩 된 스트리밍 미디어를 QoS 하기위해서는 트랜스코딩 서버들의 부하분배 정책에 미디어의 등급별 특성을 반영하는 것이 필요하다 본 논문에서는 이동단말들의 등급별 자원가중치 및 트랜스코딩 서버에서의 등급별 최대 사용자 수에 기반 한 자원가중치 기반 부하분산 정책을 제안한다. 제안된 정책을 클러스터 기반 시스템에서 구현하여 트랜스코딩 서버들 사이에 부하배분이 균등하게 이루어짐을 확인하고 트랜스코딩 서버 개수의 증가에 따른 선형적 성능확장성을 평가한다.

MAC/PHY 정보를 이용한 실시간 멀티미디어 서비스의 QoS 제어 방식의 표준화를 위한 연구 (Research of QoS Control for Standardization on Real-time Multimedia Service Using MAC/PHY Feedback)

  • 김민건;김준오;서덕영
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.738-749
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 환경에서 클라이언트의 MAC/PHY 파라미터를 이용하여 QoS(Quality of Service)를 제어하는 프로토콜과 그 효과에 대해 연구한다. 클라이언트는 자신의 MAC/PHY 채널 상황을 측정하여 서버측에 피드백하고 서버는 이를 이용하여 앞으로의 클라이언트의 상황을 예측하고 비트율 제어를 수행하는 방법을 제안한다. 제안 방법을 통해 기존의 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 이용한 비트율 제어 방법보다 정확하게 가용 비트율을 예측할 수 있다. 정확한 가용 비트율 예측을 통해 비트율 낭비와 전송지연을 감소시키고, 비디오 전송 시 화질을 향상시킬 수 있다. WiMAX 환경에서 실제로 측정된 클라이언트의 CINR(Carrier to Interface Noise Ratio) 데이터를 활용하여 그 효과를 보여준다.

SVC 비디오 스트리밍을 위한 복합형 전송 오류 제어 기법 (A Hybrid Scheme of the Transport Error Control for SVC Video Streaming)

  • 서광덕;문철욱;정순흥;김진수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권1호
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    • pp.34-42
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    • 2009
  • 본 논문에서는 패킷 오류가 빈번한 IP망을 통해 SVC 기반의 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 실용적인 복합형 전송 오류 제어 기법을 제안한다. 기존에 이미 다양한 부호화 표준을 대상으로한 전송 오류 제어 기법들이 논문과 문헌을 통해 많이 발표가 되었으나, H.264/AVC의 확장형 부호화 기술인 SVC와 같은 다중 계층 부호화 구조에 적합한 오류 제어 기법에 관한 연구결과는 매우 부족한 실정이다. 본 논문에서는 SVC의 계층 부호화 구조를 고려하여 계층형 FEC(layered FEC)와 ARQ를 오류 강인 기법으로 적용하며 보다 효과적인 오류 강인 성능을 확보하기 위하여 이들 기법을 복합적인 형태로 동작시킬 수 있는 복합형 오류 제어 기법에 대해 제안한다. 제안된 복합형 기법에서는 ARQ의 NACK(Negative Acknowledgement) 메세지 기반의 기존 방법과는 달리 ACK(Acknowledgement) 메세지를 활용함으로써 복합형 오류 제어 기법 적용에 의한 효율(throughput)을 향상시킨다. 제안된 복합형 오류 강인 전송 및 제어 기법의 성능을 검증하기 위하여 패킷 손실 네트워크 환경을 NIST-Net 에뮬레이터를 활용하여 구축하며, 실험 결과를 통해 제안된 전송 오류 제어 기법의 성능이 우수함을 검증한다.

차별화 서비스 망에서 COPS 기반 대역 브로커 설계 및 구현 (An Implementation of Bandwidth Broker Based on COPS for Resource Management in Diffserv Network)

  • 한태만;김동원;정유현;이준화;김상하
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.518-531
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    • 2004
  • 본 논문에서는 차별화 서비스를 지원할 수 있는 테스트 베드 개발 연구를 수행한다. 먼저 인터넷 상의 QoS 보장 모델인 차별화 서비스에 대한 기술을 소개한다. 그리고 FreeBSD 상에서 ALTQ 시 스템을 사용한 차별화 서비스 지원 라우터와 대역 브로커를 설계하고 테스트베드 상에서 검증을 수행한다. 차별화 서비스망에서 QoS를 보장받기 위해서 단말은 항상 대역 브로커와 사전에 SLA를 맺어 놓고, 서비스를 시작할 때 대역 브로커에게 RAR 메시지를 전송한다. 그러면, 정책 서버인 대역 브로커는 자신이 가지고 있는 PIB 정보를 기반으로 각 라우터에게 명령을 내린다. 물론 이때 대역 브로커와 각 라우터 사이의 모든 시그널링 메시지는 IETF에서 제안하고 있는 COPS 프로토콜을 이용해서 주고받게 된다. 차별화 서비스가 지 원되는 테스트베드에서 두 클라이언트가 VOD서버에게 접속해서 비디오 서비스를 받을 때 한 사용자는 EF클래스로 서비스를 받고, 다른 하나는 BE 클래스로 서비스를 받고, 망은 적절한 백그라운드 트래픽을 통해 일 정한 혼잡 상태이다. 이 때 실험 결과에서는 각 수신 단말에서의 성능과 중간 라우터에서의 드롭된 패킷 수를 비교하였다. 그 결과 EF 클래스로 서비스 받는 수신 단말은 처음 RAR에 의해서 할당받은 대역내에서 항상 QoS를 보장받고, BE 클래스는 항상 망 상황에 의존해서 망에 혼잡이 발생하지 않을 때에는 성능이 좋지만 조그만 망에 혼잡이 발생해도 성능이 급격히 떨어짐을 볼 수 있었다.

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유무선 네트워크에서 프레임 수신 순서 재할당 방법을 사용한 동영상 재생 (Video Replay by Frame Receive Order Relocation Method in the Wire and Wireless Network)

  • 강동진;김동회
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.135-142
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    • 2016
  • NS-2를 사용하는 시뮬레이션에서 동영상 서비스가 수행될 때 프레임이 수신되는 순서대로 동영상이 재생된다. 기존의 수신된 프레임 순서 기반 동영상 재생 방법에서는 수신기와 송신기의 프레임 순서들이 일치하지 않아서 수신버퍼는 송신 버퍼의 프레임들 사이의 패킷들이 규칙적인 크기를 유지하는 효과를 가지지 못하고 수신버퍼에서의 패킷 군집 또는 성김 현상이 일부 프레임의 순서들의 예상치 못한 뒤바뀜에 기인하는 불규칙한 패킷 크기에 의해서 발생할 수 있다. 수신버퍼의 프레임들에서 발생한 이러한 패킷 군집 또는 성김 현상은 버퍼 오버플로우와 언더플로우의 발생확률을 증가시키게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 제안하는 프레임 수신 순서 재할당 방법에서는 송신버퍼의 프레임 순서와 동일하게 수신버퍼의 프레임 순서를 재배치하는 별도의 재생버퍼를 추가하여 수신한 프레임들이 수신버퍼에서 일정한 패킷 크기를 유지하게 하였다. NS-2와 JSVM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 기존 방법과 제안된 방법에서의 버퍼 오버플로우와 언더플로우의 발생 횟수 그리고 최대 신호 대 잡음비 성능을 비교하였다. 그 결과, 제안방법이 기존 방법보다 더 우수함을 확인할 수 있었다.