• 제목/요약/키워드: video adaptation

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SVC 비디오 스트리밍 서비스의 체감 품질 보장을 위한 품질 적응 기법 (A Quality Adaptation Scheme to Guarantee the Quality of Experience on SVC Video Streaming Services)

  • 고상기;정광수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권10호
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    • pp.975-979
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    • 2010
  • 기존의 스트리밍 품질 적용 기법들은 네트워크의 혼잡상황에서 네트워크의 안정성을 향상시키는데 반해 스트리밍 서비스의 빈번한 재생품질 변화로 인해 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 SVC(스케일러블 비디오 코딩) 비디오 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하기 위해, 네트워크 상태 변화를 고려한 스트리밍 품질 적응 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 미디어 특성을 고려한 가용대역폭 측정 기법을 이용하여 네트워크의 가용대역폭을 측정하고, 측정된 가용대역폭을 기반으로 전송되는 SVC 비디오 스트림의 품질 변화를 부드럽게 조절한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 재생품질의 변화를 최소화하여 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장할 수 있음을 확인하였다.

HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 위한 비디오 품질 조절 알고리즘 (A Video Quality Adaptation Algorithm to Improve QoE for HTTP Adaptive Streaming Service)

  • 김명우;정광수
    • 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.

Queueing Theoretic Approach to Playout Buffer Model for HTTP Adaptive Streaming

  • Park, Jiwoo;Chung, Kwangsue
    • 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.

MPEG-21 및 H.264/AVC SVC 기반 동적 비디오 적응 방법 (Dynamic and Interoperable Adaptation of SVC for QoS-Enabled Streaming)

  • 최해철;김재곤
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.10-19
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    • 2012
  • 근래의 이종 네트워크 환경에서 비디오를 안정되게 전송하기 위해서는 네트워크 특성, 단말기 성능, 사용자 선호도 등의 소비 환경을 고려한 비디오 적응 방법이 요구되며, 비디오 부호화에서의 스케일러빌러티는 그 요구조건을 만족시키기 위한 좋은 해결책이다. 본 논문에서는 H.264/AVC SVC 스트림을 MPEG-21 디지털 아이템 적응(Digital Item Adaptation, DIA) 도구를 이용하여 네트워크 환경, 단말의 성능, 사용자 선호도에 따라 동적(dynamic)으로 비디오 콘텐츠를 적응시키는 방법을 제안한다. 실험에서는 이종망 네트워크 환경을 모델링하여 대역폭이 최대 62%의 변화가 있는 경우에도 제안한 방법으로 지연이 거의 없이 실시간으로 비트율을 적응할 수 있음을 보인다.

Quality Adaptation of Intra-only Coded Video Transmission over Wireless Networks

  • Shu Tang;Yuanhong Deng;Peng Yang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권6호
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    • pp.817-829
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    • 2023
  • Variable wireless channel is a big challenge for real-time video applications, and the rate adaptation of realtime video streaming becomes a hot topic. Intra-video coding is important for high-quality video communication and industrial video applications. In this paper, we proposed a novel adaptive scheme for real-time video transmission with intra-only coding over a wireless network. The key idea of this scheme is to estimate the instantaneous remaining capacity of the network to adjust the quality of the next several video frames, which not only can keep low queuing delay and ensure video quality, but also can respond to bandwidth changes quickly. We compare our scheme with three different schemes in the video transmission system. The experimental results show that our scheme has higher bandwidth utilization and faster bandwidth change response, while maintaining low queuing delay.

Buffer-Based Adaptive Bitrate Algorithm for Streaming over HTTP

  • Rahman, Waqas ur;Chung, Kwangsue
    • 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.

효율적인 비디오 스트리밍을 위한 일시적인 확장성을 이용한 품질 적응 기법 (Quality Adaptation with Temporal Scalability for Efficient Video Streaming)

  • 이선헌;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권3호
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    • pp.143-155
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    • 2007
  • 인터넷을 통한 비디오 스트리밍 응용에서 TCP 친화적인 전송률 조절기법은 네트워크의 안정성을 향상시키고 프로토콜간의 형평성을 향상시킨다는 장점을 가진다. 하지만, 네트워크의 안정성 및 프로토콜간의 형평성 향상이 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스 품질의 향상을 의미하진 않는다. 비디오 스트리밍에서 네트워크의 안정성 향상과 동시에 사용자에게 제공되는 서비스 품질의 향상을 위해서는 네트워크 상태를 기반으로, 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 적응적으로 변화시키는 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 현재 네트워크의 상태를 기반으로 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 조절하는 새로운 품질 적응 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 현재 네트워크 상태에 적합한 TCP 친화적인 전송률을 계산하고, 이를 기반으로 전송되는 비디오 스트림의 프레임율을 조절함으로써 네트워크 상태에 적응적으로 전송률 및 서비스 품질을 조절하게 된다. 실험 결과를 통해서 제안하는 기법이 네트워크의 안정성을 향상시킴과 동시에 네트워크 상태 적응적인 품질 변화를 통해 사용자에게 끊김없이 부드러운 스트리밍 서비스를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Design of SVC-based Multicasting System Preserving Scalable Security

  • Seo, Kwang-Deok
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.71-76
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    • 2010
  • Scalable video coding (SVC) has been standardized as an extension of the H.264/AVC standard. SVC allows straightforward adaptation of video streams by providing layered bit streams. In this paper, we propose a SVC video-based multicasting system preserving scalable security which is able to provide a SVC video service while maintaining information security. In order to maintain information security between a server and a client during all transmission time, the proposed system immediately performs a packet filtering process without decoding with respect to encrypted data received in a routing device, thereby reducing an amount of calculations and latency.

Video Playback 스트림의 Quality Adaptation을 위한 분산 프록시 모델 (Distributed Proxy Model for Quality Adaptation of Video Playback Stream)

  • 윤수미;김상철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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    • pp.397-399
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    • 2001
  • 프록시 서버는 점차 다양해지고 있는 클라이언트의 이질성(heteroginiety)과 이에 따른 서버와 네트워크의 과부하를 해결하기 위한 방법으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 분산된 프록시 서버 환경에서 주어진 프록시들의 부하 균형을 위하여 각 비디오 객체의 계층(layer) 들을 서로 다른 프록시에 분리하여 저장하였다가 필요시 전송함으로서 네트워크 환경에서 특정 프록시 서버로의 집중과 혼잡성을 줄이도록 한다. 이로서 적응적인 화질(Quality Adaptation)을 보장하기 위한 계층적 코딩(layered coding) 스트리밍 서비스를 보다 효율적으로 제공할 수 있다.

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Rate Adaptation for HTTP Video Streaming to Improve the QoE in Multi-client Environments

  • Yun, Dooyeol;Chung, Kwangsue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권11호
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    • pp.4519-4533
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    • 2015
  • Hypertext Transfer Protocol (HTTP) adaptive streaming has become a new trend in video delivery. An HTTP adaptive streaming client needs to effectively estimate resource availability and demand. However, due to the bitrate of the video encoded in variable bitrate (VBR) mode, a bitrate mismatch problem occurs. With the rising demand for mobile devices, the likelihood of cases where two or more HTTP adaptive streaming clients share the same network bottleneck and competing for available bandwidth will increase. These mismatch and competition issues lead to network congestion, which adversely affects the Quality of Experience (QoE). To solve these problem, we propose a video rate adaptation scheme for the HTTP video streaming to guarantee and optimize the QoE. The proposed scheme estimates the available bandwidth according to the bitrate of each segment and also schedules the segment request time to expedite the response to the bandwidth variation. We used a multi-client simulation to prove that our scheme can effectively cope with drastic changes in the connection throughput and video bitrate.