With the rapid development of broadband internet, video streaming is becoming the dominant internet application. In order to transmit video streams over the network with a timely changing channel bandwidth such as Internet, scalable video coding schemes have been studied to represent video in flexible bitstream. Much research has been made on how to represent encoded video bitstream in scalable ways. One of such efforts is the FGS (Fine Granular Scalability) video coding technique. However, less focus has been put on maximally transmitting FGS based video bitstreams over Internet a timely changing channel bandwidth in an effective way. In this study, we propose an FGS based video transmission control method using the BSDL (bitstream syntax description language) in MPEG-21 DIA (digital item adaptation) for maximum transmission over the Internet. We use the BSDL description to fast access the FGS video bitstream when the video streams are packetized for transmission over the Internet.
We implemented a streaming system that maximally transmits an FGS based video bitstream instantaneously over the Internet. The PSNR values were measured on the reconstructed video after decoding. The experiment results show that the transmission maximization is successfully made and yielded enhanced visual quality of about 3dB for simulated channel environment.
인터넷 기술의 급속한 발전은, 인터넷을 통한 멀티미디어 데이터의 유통 및 서비스를 일반화시켰다. 더욱이 비디오 스트리밍 기술은 클라이언트 측에서 지연 및 다운로드 없이 실시간으로 비디오를 감상할 수 있어서 이에 대한 수효가 급증하고 있다.
그러나, 인터넷은 대역폭 보증이 어렵고 사용 가능한 대역폭이 매우 급격하게 변하는 특징을 가지고 있어서 기존의 비디오 코딩으로는 유연한 서비스에 한계가 있었다. 스케일러블 비디오 코딩은 한번의 인코딩으로 다양한 비트 율의 스트림을 추출할 수 있어서 비디오 스트리밍에 적합하다.
본 논문에서는 스케일러블 코딩 방법의 하나인 FGS 전송 효율을 높일 수 있는 방법을 제안하였다. 기존의 FGS 스트리밍 방법은 프래임당 현재의 대역폭에 최대한 보낼 수 있는 최대 bit-plane을 보내는 방법이 제안되었으나, 본 논문에서는 기본층 비트스트림에 대한 우선권을 부여하고, 가용 대역폭에 최대가 되도록 bit-plane을 분할전송 함으로써 전송 효율을 높이고 단말에서의 비디오 재생 화질의 향상을 꾀하였다.
본 논문의 실험을 위하여 FGS 스트리밍 시뮬레이터가 구현되었으며, 매우 급격하게 변하는 네트워크 환경에서 제안하는 방법의 성능을 테스트하였다. 실험결과는 제안하는 방법경우, 수신된 동영상의 PSNR이 부드럽게 변하는 장점이 있으며 값도 2~4dB 우수한 것으로 나타났다. 또한 화면의 끊김 가능성도 적은 것으로 나타났다. 본 실험결과는 효율적인 FGS 스트리밍 시스템의 설계를 위해서는 비트 플레인 단위로 비트열을 제어가 필요함을 보여준다. 앞으로 보다 효율적인 스트림이 시스템에 대한 연구가 필요하다.
