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- 저자 : 유호민(Homin Yoo) (검색결과 5 건)
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듀얼 채널 구조를 이용한 Scalable 비디오(SVC)의 전송 성능 향상
유호민,이재면,박주영,한상화,강경태,Yoo, Homin,Lee, Jaemyoun,Park, Juyoung,Han, Sanghwa,Kang, Kyungtae 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.2 No.9
스마트폰과 같은 무선 기기의 보급률이 높아지면서 오디오 및 비디오 스트리밍 서비스를 이용하는 사용자가 급격히 증가하고 있다. 또한 고속 네트워크 환경이 갖추어 짐에 따라 보다 나은 서비스 품질(QoS)에 대한 요구가 증가하고 있다. 무선 환경에서는 불안정한 전송 채널로 인해 패킷의 손실이 빈번하게 발생하기 때문에, Scalable Video Coding (SVC) 영상 부호화 기법을 통하여 네트워크를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있다. SVC 기법에서는 기본계층과 상위계층으로 부호화 정보를 구분하는데, 기본계층은 영상의 복원에 있어서 필수적인 저주파 성분을 형성하기 때문에 신뢰성 있는 전송이 필수적이다. 또한 상위계층은 고주파 성분을 형성하며 성공적인 수신 데이터의 양에 비례하여 비디오의 품질이 향상되기 때문에 채널 상황이 허용하는 한도 내에서 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무조건적인 처리량의 향상보다는 SVC 비디오의 특징을 고려하여 평균 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼-채널 활용 기법을 제안한다. 즉, 기본계층에 대해서는 중복 전송방식을 통해 전송의 신뢰성을 향상시키고, 상위계층에 대해서는 분배 전송 방식을 통해 전송 속도 및 처리량을 향상시켰다. 그 결과, 무선 이동환경에서 보다 고수준의 비디오 서비스 제공이 가능해짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. During the last decade, the multitude of advances attained in terminal computers, along with the introduction of mobile hand-held devices, and the deployment of high speed networks have led to a recent surge of interest in Quality of Service (QoS) for video applications. The main difficulty is that mobile devices experience disparate channel conditions, which results in different rates and patterns of packet loss. One way of making more efficient use of network resources in video services over wireless channels with heterogeneous characteristics to heterogeneous types of mobile device is to use a scalable video coding (SVC). An SVC divides a video stream into a base layer and a single or multiple enhancement layers. We have to ensure that the base layer of the video stream is successfully received and decoded by the subscribers, because it provides the basis for the subsequent decoding of the enhancement layer(s). At the same time, a system should be designed so that the enhancement layer(s) can be successfully decoded by as many users as possible, so that the average QoS is as high as possible. To accommodate these characteristics, we propose an efficient transmission scheme which incorporates SVC-aware dual-channel repetition to improve the perceived quality of services. We repeat the base-layer data over two channels, with different characteristics, to exploit transmission diversity. On the other hand, those channels are utilized to increase the data rate of enhancement layer data. This arrangement reduces service disruption under poor channel conditions by protecting the data that is more important to video decoding. Simulations show that our scheme safeguards the important packets and improves perceived video quality at a mobile device.
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한상화(Sanghwa Han),유호민(Homin Yoo),이재면(Jaemyoun Lee),강경태(Kyungtae Kang) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.40 No.5
종래의 네트워크(Network) 스위치(Switch) 관련 연구들은 대부분 인터넷 트래픽(Traffic)에 대한 평균적인 처리량과 지연시간 향상에 초점을 맞추고 있으며, 따라서 경성 실시간 어플리케이션(Soft Real-Time Application)이 요구하는 최대 지연시간 보장이 불가능하다. 본 논문에서는 실시간 응용에 적합한 광(Optical) 스위치 설계 구조를 제안한다. 클럭(Clock) 기반 스케줄링(Scheduling) 기법과 클리어런스 타임(Clearance time) 최적 스위칭 기법을 이용하여, 스위치를 통과하는 트래픽이 스케줄 가능할 경우 모든 스위치에서의 패킷 전달이 두 클럭 이내에 완료 되는 것을 보장한다. 이를 바탕으로 스위치 네트워크에서 발생하는 최대 네트워크 지연시간을 예측 할 수 있기 때문에 실시간 응용에 적용하는 것이 충분히 가능하다. 이와 더불어, 본 논문에서는 실시간 응용에서 패킷(Packet)의 크기나 버퍼링(Buffering)과 같은 광 패킷 스위치의 주요 구현 이슈들을 살펴보고 이를 통한 실시간 스위칭 알고리즘의 설계와 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 제안된 스위칭 알고리즘이 기존의 상용 제품에 널리 활용되고 있는 크로스바 스위칭 알고리즘인 iSLIP에 비해 스위칭에 의한 지연시간과 스케줄링 가능성 측면에서 우수한 성능을 보임을 입증하였다. Most of existing studies have been focused on improving throughput and delay performance in an average sense rather than providing guaranteed delay bound that is critical for real-time applications. In this paper, we propose a design framework for a real-time switch that is intended for use as an optical switch fabric. Our contributions are three folds: First, by introducing a clearance-time optimal switching together with clock-based scheduling, our switching design guarantees any feasible real-time traffic to be switched in two-clock periods. Second, we formulate the worst-case delay incurred at the multi-hop switched networks, which ensures the application of the proposed switching design to potential real-time applications; third, we investigate key implementation issues of an optical packet switch such as packet size and buffering for real-time applications, and take account of these issues in design and performance evaluation of a switching algorithm. Our numerical study shows that the proposed switching algorithm provides a larger schedulability region with significantly reduced delay compared to the well-known iSLIP scheme.
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