인터넷망에서 MPEG 스트리밍 서비스를 위한 새로운 에러 확산 기법

변재영,침재정,이재용,고성제,Pyun, Jae-Young,Shim, Jae-Jeong,Lee, Jae-Yong,Ko, Sung-Jea 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.39 No.5

MPEG 스트리밍 트래픽이 인터넷을 통해서 서비스되어질 때 발생하는 MPEG 비디오 패킷 손실은 영상의 공간적인 그리고 시간적인 에러의 전파 현상을 일으키며, 영상 품질의 심각한 저하를 가져온다. 이러한 영상의 열화 현상은 망에서 패킷의 버스트 손실 특성에 의하여 더욱 더 악화되어진다. 본 논문에서는 버스트 패킷 손실의 영향을 줄일 수 있는 새로운 에러 확산 기법을 제안한다. 제안하는 에러 확산 기법은 국부적으로 발생하는 패킷 손실을 효과적으로 넓은 영역에 분포시킬 수 있으며, videocasting이나 video-broadcasting 분야와 같은 ARQ의 사용이 제한되는 응용 서비스에서 이용될 수 있다. 결과적으로 연속적으로 발생하는 이미지 블록 손실 현상이 줄어들게 되며, 에러 은닉 기법의 성능을 향상시킬 수 있다. 실험 결과는 제안된 에러 확산 기법에 의해 MPEG 패킷 손실이 확산되어 비디오 품질의 열화 현상이 개선될 수 있음을 보이고 있다. As the MPEG streaming traffics are transmitted over the Internet, MPEG packet losses cause error propagation in both spatial and temporal domains which in turn leads to severe degradation in image quality. This image degradation is become worse by the bursty packet loss at the network. In this paper, we propose a new error spreading method to reduce the effects of bursty packet losses over the Internet. The proposed error spreading method spreads out the not utilize packet losses widely, and can be used for videocasting and video-broadcasting that do not utilize the ARQ method. The proposed method can not only reduce the consecutive losses of image blocks, but also improve the performance of error concealment. Experimental results show that the deterioration of MPEG video quality can be reduced by spreading out the MPEG packet losses.

Performance of 802.11b/g under Different Data Rates and Traffic Rates in Mobile IPv4 Environment

변재영,Shrestha, Anish Prasad,Pyun, Jae-Young 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.12

WLAN 기술의 사용은 적은 비용과 손쉬운 WLAN 장비 설치로 인하여 짧은 기간 동안 많은 성장이 있었다. 이러한 기술들은 물리적 계층에서 사용하는 변조에 따라서 1Mbps에서 54Mbps까지 다양한 데이터 전송률을 제공하여 준다. 본 논문에서는 네트워크 시뮬레이터인 OPNET을 활용하여 802.11b와 g에서 모바일 IPv4환경에서 데이터 전송률에 따른 효율과 다른 ESS의 AP사이에서 WLAN station 로밍에 의한 데이터 트래픽 수신에 대한 효율을 분석하였다. 실험결과, 모바일 에이전트에서 핸드오버를 하는 동안 많은 데이터 손실이 있다는 것을 알 수 있었다. 두 가지 WLAN 기술에서 제공해주는 데이터 전송률 기반에 의한 로밍 스테이션의 변화에 의해 트래픽은 수신하였다. The use of WLAN technology specially 802.11 b and g has seen huge subscriber growth in a relatively short time period due to low cost and ease of installation of WLAN hardware. These technologies provide multiple data rates ranging from 1 to 54 Mbps depending on modulation used in physical layer. This paper presents the performance of 802.11b and g under different data rates in mobile IPv4 environment. OPNET is used in the study as the network simulator. The performance metrics used in this wort is data traffic received by a WLAN station roaming amongst Access Point(AP) of different ESSs. It is found that much data packets are lost during handover between mobile agents. The traffic received by the roaming station varies based on the data rates provided by two different WLAN technologies.

Analysis of QoS Assurance with PCF and Queuing Disciplines in Home Network

변재영,Basukala, Roja Kiran,Pyun, Jae-Young 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.10

일상생활을 편하고 재미있고 안전하게 만들기 위해 홈 네트워크가 수집과 전기적인 많은 장치를 연결한다. 이더넷과 거주 게이트웨이의 단 하나의 함께 나눠 진 광대역 커넥션에 대한 무선 기술의 수렴은 집 네트워크의 주요 특징이다. 이런 종류의 다종다양한 네트워크는 다른 QoS 장치를 실행할 필요성을 인식했다. 이 논문에서는 기본적으로 IP QoS을 통합하고 홈 네트워크에서 QoS단언을 위한 QoS 장치의 타전을 한다. 이 논문에는 PCF와의 결합 지 연 시간과 사용자 요청의 알고리즘을 결합 비교하고 사용자 조합과 PCF의 결합 실행이 가장 좋다는 것을 결론을 짓는다. A home network is a collection and connection of many electronic and electrical devices in home in order to make daily life comfortable, entertaining and safe. The convergence of Ethernet and wireless technology to a single shared broadband connection in residential gateway is the key feature of the home network. This kind of heterogeneous network has realized the need to implement different QoS mechanisms. Basically, in this paper we propose to integrate IP QoS and Wireless QoS mechanisms for QoS assurance in home network. This paper compares the combination of PCF with two queuing algorithms Low Latency Queuing (LLQ) and Custom Queuing (CQ) and concludes that the combination of CQ and PCF performs best for home network.

IEEE 802.11에서 멀티미디어 QoS 보장을 위한 무선 측정 기반 TFRC 기법

변재영,Pyun Jae young 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.4B

본 논문에서는 first-hop 무선 채널을 갖는 무-유선망에서 채널 특성에 따라 코딩 비트율을 조절할 수 있는 동적 TCP-friendly 비트율 제어방식 (TFRC)을 제안한다. 제안되는 비트율 제어 기법은 무선망을 통해 전송되는 멀티미디어 플로우의 QoS 성능 저하 현상을 피하기 위해 패킷 손실 통계자료를 이용한 새로운 무선 손실 구별 알고리즘을 사용하고 있다. 이 알고리즘은 무-유선망에서 TCP 플로우와 함께 백본 대역폭을 공유하는 동안 TCP-friendly하도록 비트율을 생성한다. 실험 결과를 통해 제안하는 비트율 제어방식의 시스템은 TFRC 흐름 제어에서 무선 손실의 영향을 제거하고 신뢰성이 낮은 무선 링크에 의해서 발생되는 비디오 스트림의 갑작스런 품질 저하 현상을 상당히 줄일 수 있음을 알 수 있다. In this paper, a dynamic TCP-friendly rate control (TFRC) is proposed to adjust the coding rates according to the channel characteristics of the wireless-to-wired network consisting of wireless first-hop channel. To avoid the throughput degradation of multimedia flows traveling through wireless lint the proposed rate control system employs a new wireless loss differentiation algorithm (LDA) using packet loss statistics. This method can produce the TCP-friendly rates while sharing the backbone bandwidth with TCP flows over the wireless-to-wired network. Experimental results show that the proposed rate control system can eliminate the effect of wireless losses in flow control of TFRC and substantially reduce the abrupt quality degradation of the video streaming caused by the unreliable wireless link status.

무선 이종망 환경에서 Vertical Handover를 위한 TCP-Friendly 비트율 제어

변재영(Jae-Young Pyun) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.2

스트리밍 미디어는 유/무선망에서 미디어를 전송하기 위해 주로 이용되는 형태이며, TCP-friendly 비트율 제어 (TFRC)는 바로 이러한 스트리밍 미디어를 전송하기 위한 기술이다. TFRC는 TCP 혼잡상태 응답 기능과 현재의 망 상황정보를 이용하여, 최대 TCP-friendly throughput을 갖도록 전송율을 제어한다. 그러나 TFRC는 서서히 변하는 전송율을 생성하는 어플리케 이션을 위하여 설계되었기 때문에 3G 망과 WLAN 등으로 이루어진 이종망 환경에서의 handover가 발생할 경우 매우 느린 전송율 반응을 보인다. 본 논문은 무선 이종망에서 vertical handover 경우를 위한 새로운 TFRC를 소개한다. 제안된 TFRC 방법은 새로운 망으로 handover할 경우 빠른 비트율 적응과 낮은 품질 저하현상을 갖는다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 방법이 vertical handover동안에 전통적인 TFRC 방법보다 더 나은 QoS와 처리율을 제공함을 알 수 있다. Streaming video has become a popular form of transferring media over the wired/wireless network. TCP-friendly rate control (TFRC) is used as a streaming media transport protocol. Using the TCP congestion response function and current network conditions, TFRC adjusts its sending rate to yield the maximum TCP-friendly throughput. Since TFRC was designed for applications that would prefer to maintain a slowly-changing sending rate, it is less responsive to changes in handover between wireless heterogeneous networks such as 3G network, WLAN, and so on. This paper shows a new TFRC method for vertical handover over wireless heterogeneous network. The proposed TFRC method has features of low quality interruption and fast rate adaptation to a new target network. The simulation results show that the proposed one provides better QoS and throughput support than the traditional TFRC scheme during vertical handover.

트래픽 손실율 예측을 통한 신경망 UPC 알고리즘에 관한 연구

변재영(Jae-Young Pyun),이영주(Young-Ju Lee),정석진(Suk-Jin Jung),김영철(Young-chul Kim) 대한전자공학회 1998 대한전자공학회 학술대회 Vol.1998 No.6

모바일 와이맥스망에서 채널 적응적인 모바일 스트리밍 비디오 제어

변재영(Jae-Young Pyun) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.46 No.5

광대역 무선 및 이동 통신망에서의 스트리밍 비디오 서비스는 최근 학계와 산업계로부터 많은 주목을 받고 있다. 특히, 모바일 와이맥스 (IEEE 802.16e) 네트워크 환경은 높은 전송율과 유연성있는 서비스 품질을 제공할 수 있기 때문에 이러한 스트리밍 서비스가 특히 매력적이다. 그러나 압축 비디오 시퀀스가 갖는 무선 및 이동망 오류 채널에 대한 민감성을 고려할 경우에, OFDMA 부반송파 물리 채널에서의 오류 발생으로 인해 화면 내의 메크로블록 또는 슬라이스 일부가 손상을 받을 수 있음에 주목할 필요가 있다. 본 논문에서는 교차 계층 설계를 기반으로하여 OFDMA 부반송파 채널 특성에 적응적인 모바일 스트리밍 서버를 소개한다. 이 스트리밍 서버 시스템은 기지국의 기존 스케쥴러, 패킷 배열/재조립, 부반송파 할당 전략 등의 변경없이 낮은 신호 세기를 갖는 부반송파에서도 스트리밍 비디오의 품질 악화를 줄이는데 효과적이다. Streaming video service over wireless and mobile communication networks has received significant interests from both academia and industry recently. Specifically, mobile WiMAX (IEEE 802.16e) is capable of providing high data rate and flexible Quality of Service (QoS) mechanisms, supporting mobile streaming very attractive. However, we need to note that streaming videos can be partially deteriorated in their macroblocks and/or slices owing to errors on OFDMA subcarriers, as we consider that compressed video sequence is generally sensitive to the error-prone channel status of the wireless and mobile network. In this paper, we introduce an OFDMA subcarrier-adaptive mobile streaming server based on cross-layer design. This streaming server system is substantially efficient to reduce the deterioration of streaming video transferred on the subcarriers of low power strength without any modifications of the existing schedulers, packet ordering/reassembly, and subcarrier allocation strategies in the base station.

멀티미디어 기반의 원격 이동 로봇 제어 시스템

변재영(Jae-Young Pyun),문호석(Ho-Seok Moon),정재한(Jae-Han Jung),고성제(Sung-Jea Ko) 대한전자공학회 2002 대한전자공학회 학술대회 Vol.2002 No.6

ATM 망에서 다중화기 정보에 의한 Neural UPC에 관한 연구

김영철,변재영,서현승,Kim, Young-Chul,Pyun, Jae-Young,Seo, Hyun-Seung 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, C Vol.c36 No.7

ATM망에서 트래픽 흐름을 제어하고 망 자원 사용을 효율적으로 사용하기 위해서는 폭주(Congestion)발생에 의한 망 성능 저하를 막고 폭주현상에 대처할 수 있는 적응적인 제어가 필요하다. 본 논문에서는 모든 트래픽에 대해 고정된 형태의 제어를 하는 Buffered Leaky Bucket과 적응성과 예측 기능을 갖는 신경회로망(Neural Network)을 이용하여 버퍼의 효율성을 높이고 망의 서비스 품질(QoS)로 구별되는 셀 손실율과 버퍼 지연을 테스트 및 성능 비교를 하였다. 또한 입력 트래픽의 다중화를 위해 사용되는 DWRR과 DWEDF의 셀 스케쥴링 알고리즘이 균등 지연을 만족할 수 있도록 개선하였다. 셀 스케쥴러로부터 망의 폭주 정보는 신경회로망을 이용한 Leaky Bucket에서 예측된 트래픽 손실율을 제어하고 손실율 정도에 따라 토큰 발생율과 버퍼 한계값은 제어된다. 이러한 트래픽 손실율 예측은 다음 입력 트래픽에 대한 손실과 버퍼지연을 줄일 수 있도록 제어의 효율성을 높일 수 있으며 다른 제어방식에도 응용될 수 있다. ATM 트래픽에 대한 신경회로망 학습과 예측 테스트를 위해 확률 랜덤 변수에 의해 발생된 셀 발생과 예측을 모의 실험하였으며, 이때 다양한 트래픽의 QoS가 향상되었음을 알 수 있었다. In order to control the flow of traffics in ATM networks and optimize the usage of network resources, an efficient control mechanism is necessary to cope with congestion and prevent the degradation of network performance caused by congestion. In this paper, Buffered Leaky Bucket which applies the same control scheme to a variety of traffics requiring the different QoS(Quality of Service) and Neural Networks lead to the effective buffer utilization and QoS enhancement in aspects of cell loss rate and mean transfer delay. And the cell scheduling algorithms such as DWRR and DWEDF for multiplexing the incoming traffics are enhanced to get the better fair delay. The network congestion information from cell scheduler is used to control the predicted traffic loss rate of Neural Leaky Bucket, and token generation rate and buffer threshold are changed by the predicted values. The prediction of traffic loss rate by neural networks can enhance efficiency in controlling the cell loss rate and cell transfer delay of next incoming cells and also be applied for other traffic controlling schemes. Computer simulation results performed for random cell generation and traffic prediction show that QoSs of the various kinds of traffcis are increased.

VHDL을 이용한 콘텐츠 보호를 위한 DRM 설계

김영진 ( Young Jin Kim ),변재영 ( Jae Young Pyun ) 조선대학교 공학기술연구원 2008 공학기술논문지 Vol.1 No.1

Along with the wide use of network and the development of computer, open communication via the change of on-tine information from secret off-line information between individuals or nations causes critically the safety problems. Generally, Cryptography has been used for information protection. In this paper, We designed an Extended DES for security module which protects them from illegal copy of software and violation of private information. It was designed structurally by modifying an old DES algorithm and increasing key length. We designed and composed by VHDL(Very high speed integrated circuits Hardware Description Language), and compared them in their speed and size. As a result, we knew that the size was decreased to 11.3% by Simple-round iterative method with the only one use of sub-key and S-box than Full-round implemental method composed of 16 sub-key and S-box. According to simulation result, an execution time for 64-bit data encryption was 480ns at 66MHz of input frequency and speed of the encryption was 133.3 Mbps.