동영상 스트리밍 서비스를 위한 802.11 매체제어계층에서의 선택적 재전송

Abstract

본 논문에서는 무선 멀티미디어 통신을 위한 802.11 MAC(Medium Access Contol)에서의 새로운 패킷 재전송 기법을 제안한다. 이를 위해 패킷의 중요성을 나타내는 인자를 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 패킷 중요성을 나타내는 인자는 각각의 패킷이 속해있는 프레임의 손실로 인한 화질 열화 값 PSNR(dB)값과 복호화시에 그 손실된 프레임에 종속된 다른 프레임들의 화질 열화 값 또한 포함한다. 현재의 패킷 재전송 기법은 패킷 손실의 전체 숫자를 줄이는 것에 초점을 맞추고 있다. 그러나 각각의 패킷의 중요성이 다르기 때문에 손실된 패킷의 총 숫자를 줄이는 것이 항상 서비스 질의 향상으로 이어지지는 않는다. 본 논문에서는 패킷의 재전송 횟수를 결정하기 위해서 패킷의 중요성과 데드라인을 고려할 것을 제안 한다. 그를 위해 그리디 접근 기법을 사용하였다. 각 패킷의 중요성과 데드라인을 고려하여 우리는 각각의 모든 패킷의 최적화된 재전송 횟수를 찾을 수 있었다. 공개적으로 사용가능한 MPEG-4 비디오 파일을 이용하여 우리가 제안하는 패킷 재전송의 효율성을 테스트 하였다. 실험을 통해서, 우리가 제안하는 기법이 평균 버퍼링 횟수를 2 - 3번 정도로 줄이고, 또한 평균 PSNR(dB) 값을 약 2 - 4(dB) 정도 증가시키는 것을 발견하였다.; In this work, I develop a novel packet repetition strategy for wireless multimedia communication. I develop a notion of packet significance, which represents PSNR (dB) degradation caused by the loss of the respective packet. It incorporates the QoS(Quality of Service) degradation of the frame which the packet belongs to as well as the frames whose decompression depends upon the lost packet. Modern packet repetition strategy focuses on reducing the total number of packet loss. However, since individual packets have wide differences in packet significance, effort to improve the number of packet loss does not necessarily coincide with the improvement in user perceivable QoS. In this work, I propose to incorporate the semantics of packet, packet significance and time of packet dead line in determining the packet repetition count. Greedy approach applied. I compute optimal number of repetition for individual packets based upon the packet's significance and packet's deadline. The effectiveness of the proposed packet repetition scheme using two publicly available MPEG-4 video traces was tested. Through the experiment, I found that semantics-aware packet repetition scheme reduces the average number of buffering by 2 - 3 times and increases the average PSNR (dB) value by 2 - 4 (dB) as well.