비디오 품질 향상을 위한 네트워크 적응적인 SVC 스트리밍 프로토콜 (A Network Adaptive SVC Streaming Protocol for Improving Video Quality)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 정보통신 / 37권 / 5호 / 363 ~ 373페이지
· 저자명 : 김종현, 구자헌, 정광수

초록

비디오 스트리밍을 위한 QoS 메커니즘은 다양한 사용자 환경과 스트리밍 응용 프로그램의 특성에 대한 고려가 부족하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 비디오 부호화의 공간적, 시간적, 품질적 확장성을 제공하는 SVC(Scalable Video Coding)를 이용한 비디오 스트리밍 프로토콜에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이러한 프로토콜들은 혼잡 제어 메커니즘을 가지고 있지 않아 네트워크 혼잡 상황을 심화 시키며, 다른 트래픽과의 공정성(Fairness)을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 또한 SVC 기반의 스트리밍 프로토콜은 단순히 네트워크의 가용대역폭 내에서 최대의 비트율을 가지는 비트스트림을 선택하여 전송함으로써 SVC로 인코딩된 영상의 특성을 간과하는 문제점을 갖는다.
본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 네트워크 상태와 SVC 비트스트림의 특성을 모두 고려한 T-NASS(TCP-Friendly Network Adaptive SVC Streaming) 프로토콜을 제안하였다. T-NASS 프로토콜은 TCP 친화적인 전송률을 계산하고, 패킷 손실률과 ECN(Explicit Congestion Notification) 패킷의 수신율을 근거로 네트워크 상태를 인지하여 최적의 SVC 비트스트림을 선택한다. T-NASS 프로토콜의 성능 평가를 위해 ns-2(Network Simulator) 시뮬레이터를 이용하여 TCP 친화적인 전송 특성과 네트워크 상태를 인지하여 최적의 비트스트림을 선택하는 것을 확인하였고 이를 통해 전송된 비디오 영상의 품질이 향상되었음을 확인하였다.

영어초록

The existing QoS mechanisms for video streaming are short of the consideration for various user environments and the characteristic of streaming applying programs. In order to overwhelm this problem, studies on the video streaming protocols exploiting scalable video coding (SVC), which provide spatial, temporal, and qualitative scalability in video coding, are progressing actively. However, these protocols also have the problem to deepen network congestion situation, and to lower fairness between other traffics, as they are not equipped with congestion control mechanisms.
SVC based streaming protocols also have the problem to overlook the property of videos encoded in SVC, as the protocols transmit the streaming simply by extracting the bitstream which has the maximum bit rate within available bandwidth of a network.
To solve these problems, this study suggests TCP-friendly network adaptive SVC streaming (T-NASS) protocol which considers both network status and SVC bitstream property. T-NASS protocol extracts the optimal SVC bitstream by calculating TCP-friendly transmission rate, and by perceiving the network status on the basis of packet loss rate and explicit congestion notification (ECN). Through the performance estimation using an ns-2 network simulator, this study identified T-NASS protocol extracts the optimal bitstream as it uses TCP-friendly transmission property and perceives the network status, and also identified the video image quality transmitted through T-NASS protocol is improved.

참고자료

· 없음