실시간 멀티미디아 스트리밍을 위한 계층 통합 패킷 스케줄링 기법 = Cross-layer Design of Packet Scheduling for Real-Time Multimedia Streaming

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 패킷 스케줄링을 통하여 사용자가 느끼는 QoS 를 극대화함에 있다. 이를 위해 제안하는 중요성 기반 패킷 스케줄링 기법은 패킷 스케줄링의 두 가지 근본적인 문제를 해결한다. 하나는 “무엇을 보내는가” 이고 다른 하나는 “언제 보내는가“ 이다. 대역폭에 적응하기 위해 모든 패킷을 보낼 수 없을 경우에는 일부의 패킷을 선택해서 보낼 수밖에 없다. 이를 위해 효과적으로 프레임 상관관계를 파악하고 프레임의 중요도를 정량화하는 패킷 Significance 개념을 제안한다. Greedy 기법이 패킷 선택 문제에 사용되었고, 패킷 Significance 를 고려하여 간격이 할당되었다. 널리 공개된 MPEG-4 비디오 클립이 실험에 사용되었으며, 네트워크 시뮬레이션 (network simulator version 2)에 디코딩 엔진이 삽입되었고, 성능 평가를 위해 PSNR을 측정하였다. 크기 기반 및 비트 레이트 기반 최선 패킷 스케줄링 기법과 성능을 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안하는 중요성 기반 패킷 스케줄링 기법이 성공적으로 더 중요한 패킷에 차별화 된 보호 기법을 적용하였으며, QoS를 크게 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 원유집, "다계층 멀티미디어 스트리밍을 위한 의미기반 패킷 스케줄링" 한국정보과학회 33 (33): 722-733, 2006

2 "Video traces file"

3 Y. Chen, "Video error concealment using spatio-temporal boundary matching and partial differential equation" 10 (10): 2-15, 2008

4 "The network simulator - ns-2 Information Sciences Institute"

5 J. D. Salehi, "Supporting stored video: Reducing rate variability and end-to-end resource requirements through optimal smoothing" 6 (6): 397-410, 1998

6 J. Wu, "Single-pass rate-smoothed video encoding with quality constraint" 14 (14): 715-718, 2007

7 Sungwoo Hong, "SAPS: Significance-Aware Packet Scheduling for Real-time Streaming of Layer Encoded Video" 2008

8 H. Mansour, "Real-time joint rate and protection allocation for multi-user scalable video streaming" 1-5, 2008

9 C. M. Aras, "Real-time communication in packet-switched networks" 122-139, 1994

10 P. Chou, "Rate-distortion optimized streaming of packetized media" 8 (8): 390-404, 2006

11 P. Chou, "Rate-distortion optimized streaming of packetized media" 8 (8): 390-404, 2006

12 R. Rejaie, "RAP: An end-to-end rate-based congestion control mechanism for realtime streams in the internet" 1337-1345, 1999

13 Y. Won, "Qos weighted scheduling: Real-time streaming of multi-resolution video" 2007

14 MEncoder, "Program for encoding video+audio"

15 W. Li, "Overview of fine granularity scalability in MPEG-4 video standard" 11 (11): 301-317, 2001

16 J. Mitchell, "MPEG video compression standard" Champman and Hall 1996

17 M. Horowitz, "H.264/avc baseline profile decoder complexity analysis" 13 (13): 704-716, 2003

18 Y. Won, "Empirical study of VBR traffic smoothing in wireless environment" Springer 193-204, 2002

19 J. Chakareski, "Distributed packet scheduling of multiple video streams over shared communication resources" 1-4, 2005

20 I. Politis, "Distortion optimized packet scheduling and prioritization of multiple video streams over 802.11e networks" 2007 (2007): 1-11, 2007

21 A. Argyriou, "Cross-layer error control for multimedia streaming in wireless/wireline packet networks" 10 (10): 1121-1127, 2008

22 J. Dubois, "Burstiness reduction of a doubly stochastic ar-modeled uniform activity vbr video" 23 : 454-458, 2007

23 K. Mayer-Patel, "An mpeg performance model and its application to adaptive forward error correction" 1-10, 2002

24 S. S. Lam, "An algorithm for lossless smoothing of mpeg vide" 2 (2): 281-293, 1994

25 J. Zipper, "A single-chip dual-band cdma2000 transceiver in 0.13 muhboxm cmos" 42 (42): 2785-2794, 2007

26 S. Giordano, "A new call admission control scheme based on the self similarnature of multimedia traffic" 1612-1618, 1996