네트워크 혼잡 제어를 위한 H.264/SVC 스트림의 계층 선택 알고리즘

Abstract

H.264/SVC는 기본 계층과 하나 이상의 향상 계층으로 구성된 확장 가능한 비디오 스트림을 제공한다. 따라서 일부 계층을 제거함으로써 네트워크 상황에 따라 효율적으로 대처할 수 있는 장점이 있다. 그러나 인터넷과 같은 동적인 환경에서 네트워크 혼잡으로 인한 임의의 패킷 손실은 SVC 스트림의 화질에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 네트워크 혼잡을 피하기 위해서는 효율적으로 스트림 계층을 선택하여 전송율을 조정하여야 한다. 본 논문에서는 제한된 대역폭을 가진 네트워크 노드에서 스트림의 비트율-왜곡(rate-distortion) 특성을 이용하여 네트워크 혼잡을 피할 수 있는 세 가지 계층 선택 알고리즘을 제시한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 FS(Far-Sighted) 알고리즘이 스트림의 특성을 효율적으로 이용함으로써 전체 스트림의 PSNR 값을 최대화할 수 있음을 보인다. H.264/SVC provides scalable video streams which consist of a base layer and one or more enhancement layers. Thus, it can efficiently adapt encoded streams to individual network conditions by dropping some layers of bit streams. However, on a dynamic environment such as the Internet, random packet losses due to network congestion can cause drastic effect on SVC quality. To avoid network congestion, the rate of video streams should be adjusted by carefully selecting a layer of each stream. In this paper, we propose three layer selection algorithms which can avoid network congestion by using the rate-distortion characteristics of streams. Simulation results show that FS(Far-Sighted) algorithm can maximize the overall PSNR value of streams by efficiently using the characteristics of video streams.