• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.4068-4086
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• 2014

Due to the prevalence of powerful mobile terminals and the rapid advancements in wireless communication technologies, the wireless video streaming service has become increasingly more popular. Recent studies show that video streaming services via Transmission Control Protocol (TCP) are becoming more practical. TCP has more advantages than User Diagram Protocol (UDP), including firewall traversal, bandwidth fairness, and reliability. However, each video service shares an equal portion of the limited bandwidth because of the fair sharing characteristics inherent in TCP and this bandwidth fair sharing cannot always guarantee the video quality for each user. To solve this challenging problem, an Adaptive Multiple TCP (AM-TCP) scheme is proposed in this paper to guarantee the video quality for mobile devices in wireless networks. AM-TCP adaptively controls the number of TCP connections according to the video Rate Distortion (RD) characteristics of each stream and network status. The proposed scheme can minimize the total distortion of all participating video streams and maximize the service quality by guaranteeing the quality of each video streaming session. The simulation results show that the proposed scheme can significantly improve the quality of video streaming in wireless networks.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.69-81
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• 2006

In this paper, an adaptive algorithm is proposed in streaming MPEG-4 contents with fluctuating resource amount such as throughput of network conditions. In the area of adaptive streaming issue, a lot of researches have been made on how to represent encoded media(such as video) bitstream in scalable way. By contrast, MPEG-4 supports object-based multimedia content which is composed of various types of media streams such as audio, video, image and other graphical elements. Thus, it can be more effective to provide individual media streams in scalable way for streaming object-based content to heterogeneous environment. The proposed method provides the multiple media streams corresponding to an object with different qualities and bit rate in order to support object based scalability to the MPEG-4 content. In addition, an optimal selection of the multiple streams for each object to meet a given constraint is proposed. The selection process is adopted a multiple choice knapsack problem with multi-step selection for the MPEG-4 objects with different scalability levels. The proposed algorithm enforces the optimal selection process to maintain the perceptual qualities of more important objects at the best effort. The experimental results show that the set of selected media stream for presenting objects meets a current transmission condition with more high perceptual quality.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권6호
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• pp.635-644
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• 2013

Adaptive hypertext transfer protocol (HTTP) streaming has become a new trend to support adaptivity in video delivery. An HTTP streaming client needs to estimate exactly resource availability and resource demand. In this paper, we focus on the most important resource which is bandwidth. A new and general formulation for throughput estimation is presented taking into account previous values of instant throughput and round trip time. Besides, we introduce for the first time the use of bitrate estimation in HTTP streaming. The experiments show that our approach can effectively cope with drastic changes in connection throughput and video bitrate.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2544-2557
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• 2019

Adaptive bitrate streaming is a crucial element in the implementation of high-quality streaming of media content over the Internet. Dynamic adaptive streaming over HTTP (MPEG-DASH) has lately emerged as the de facto solution for over-the-top (OTT) video streaming services. In this paper, we perform macro-level analysis on a real-world MPEG-DASH-based Internet live broadcasting service to gain insight into its behavior throughout the end-to-end service-provision chain, from broadcasters to viewers. Based on this analysis, we propose methods to improve the quality-of-experience (QoE) of MPEG-DASH-based services, particularly with regard to reducing broadcasting delays between recording and viewing of videos, as well as synchronizing client terminals.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.824-831
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• 2014

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 적응적 스트리밍은 네트워크 변화에 적응적으로 비디오 품질을 조절한다. HTTP 적응적 스트리밍은 TCP (Transmission Control Protocol)를 기반으로 비디오를 전송하기 때문에 높은 지연을 갖는 네트워크에서 가용대역폭을 부정확하게 측정하여 불필요하게 비디오 품질을 조절한다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질 향상과 부드러운 재생을 위해 버퍼 기반의 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 지연을 고려한 스트리밍 모델을 통한 정확한 가용대역폭 측정, 불필요한 품질 조절을 방지하기 위한 비디오 품질의 유지 가능성 계산, 버퍼상태에 적응적으로 비디오를 요청할 시간을 결정함으로써 비디오 품질을 조절한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 높은 지연을 갖는 네트워크에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키고 부드럽게 비디오 품질을 조절하는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권1호
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• pp.95-106
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• 2017

최근 높은 품질의 멀티미디어 콘텐츠를 제공하고 급증하는 트래픽을 처리하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍이 등장하였다. HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 QoE (Quality of Experience; 사용자 체감 품질)를 향상시키기 위해서는 평균적인 비디오 품질을 최대화해야 하며 품질 변경 주기, 품질 감소 폭, 그리고 끊김 현상을 최소화해야 한다. 최근 제안되었던 HTTP 적응적 스트리밍의 품질 조절 알고리즘들은 QoE 관련 특성을 세밀하게 고려하지 않아 높은 QoE를 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍의 QoE 향상을 위해 SQA (Smooth Quality Adaptation) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 일정 기간 품질을 유지하고 비디오 품질의 급격한 감소를 방지함으로써 부드러운 사용자 체감 품질을 제공한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘이 대역폭 감소 구간에서 품질 변경 폭을 감소시키고 품질 변경을 최소화하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2B호
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• pp.334-344
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• 2010

최근 들어 다양한 휴대 단말과 광대역 무선네트워크의 보급으로 인해 인터넷을 통한 다양한 멀티미디어 스트리밍 서비스에 상당한 관심과 수요가 증가하고 있다. 하지만, 단말 이동시 연속적인 멀티미디어 스트리밍 데이터 전송이 어려운 문제를 가지고 있다. 그래서, 광대역 무선네트워크내 Mobile IPTV 서비스 보급에 있어, 효율적인 무선 자원 활용 및 사용자에게 원활한 QoE (Quality of Experience)를 제공하는 것은 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 무선 채널 상태를 인지하여 비디오의 전송률과 품질을 조절하는 네트워크 기반의 품질 적응 스트리밍 기법인 Mobile Adaptive Rate Control (MARC) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 스트리밍 서비스의 품질 향상 이외에도 단말의 이동환경에서 끊김 없는 비디오 재생을 보장 할 수 있도록 무선 채널 상태를 인지하여 현재 무선 채널 및 단말 위치에 적합한 스트리밍 비디오를 전송한다. 제안한 MARC 기법은 광대역 무선 네트워크에서 비디오 재생의 불연속성을 제거하고 안정된 버퍼 할당을 보였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.46-51
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• 2020

모바일 기기에서 Wi-Fi와 Bluetooth 연결이 일상화 되면서, Wi-Fi, Bluetooth 등의 두 개 이상의 이기종 무선 라디오를 하나의 칩에 통합한 Wi-Fi 및 Bluetooth 콤보 모듈이 보편화 되었다. 콤보칩 기법의 핵심 요건은 통합칩 사용으로도 사용자 경험(QoE)의 품질을 저하되는 등의 성능저하가 있어서는 안되며, 따라서 다양한 환경에서 이 요건을 보장하기 위해서는 콤보모듈의 행동을 특성화하고 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Wi-Fi / Bluetooth 콤보 통신 모듈을 장착한 모바일 기기에서 모바일 스트리밍을 이용할 경우, Bluetooth 사용이 사용자 체감 품질(Qualty-of-Experience)에 미치는 영향을 조사한다. 실측을 통한 실험 결과, Wi-Fi와 블루투스를 동시에 사용하는 환경에서는 Wi-Fi만을 이용하는 환경에 비해 최대 55%의 성능 저하를 보인 것으로 나타났다. 본 연구 이기종 통신 모듈의 사용에 따른 물리 및 링크 계층의 전송 스케쥴링이 최상위 사용자 계층의 성능에 미치는 영향을 밝혀냈다는 중요성을 갖는다.

• 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.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권7호
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• pp.310-314
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• 2016

DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반 라이브 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 DASH 기반 스트리밍 기술들은 낮은 버퍼링 지연을 유지하면서 끊김 없는 재생을 제공하지 못하여, 라이브 스트리밍 서비스의 QoE(Quality of Experience)가 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 QoE 기반의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 수신 시간과 변화량을 기반으로 세그먼트 요청시간을 적응적으로 스케줄링 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 버퍼링 지연을 보장하고 버퍼 언더플로우를 적게 발생시켜 라이브 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 확인하였다.