3G 네트워크에서 MPEG-4 스케일러블 비디오의 실시간 방송을 위한 실행시간 예측 기반 MAC계층 오류제어

Abstract

본 논문에서는 CDMA2000 1xEV-DO의 매체 접근 제어 계층에서 현재 순방향 오류 정정 방법으로 사용되고있는 리드-솔로몬 복호화 과정의 수행 시간을 다양한 채널 조건에서 분석하였다. 그 결과, 트래픽 채널의 패킷 손실률이 특정 수준 이상으로 높을 경우 리드-솔로몬 복호기의 수행 시간이 길어져 MPEG-4 비디오의 시간 제약을 보장할 수없음을 확인하였다. 이러한 문제를해결하기 위해서본 연구에서는3가지의 기법을제시하였다. 첫째, 정적기법은 패킷 손실률이 특정 임계값 이상일 경우 리드-솔로몬 복호를 생략함으로써 MPEG-4의 시간 제약을 맞춘다. 두 번째 동적 기법은 패킷 손실률이 높더라도 모든 리드-솔로몬 복호를 생략하지는 않고MPEG-4의 시간 제약을 맞출 수 있는 범위 안에서 최대한으로 복구를 수행한다. 마지막 기법인 비디오 인지 동적 기법은 동적 기법과 비슷하지만 비디오 복호에 대한 기여도에 따른 우선 순위 기반으로 복구를 함으로써 비디오의 품질을 더욱 향상시키는 것이다. 우리는 본 논문에서 제안한 기법들을 활용하는 것이 실시간 비디오방송의 서비스 품질을 크게 향상시킬수 있음을 다양한 실험을 통해 입증하였다.;We analyze the execution time of Reed-Solomon coding, which is the MAC-layer forward errorcorrection scheme used in CDMA2000 1xEV-DO broadcast services, under different air channel conditions. The results show that the time constraints of MPEG-4 cannot be guaranteed byReed-Solomon decoding when the packet loss rate (PLR) is high, due to its long computation timeon current hardware. To alleviate this problem, we propose three error control schemes. Our staticscheme bypasses Reed-Solomon decoding at the mobile node to satisfy the MPEG-4 time constraintwhen the PLR exceeds a given boundary. Second, dynamic scheme corrects errors in a best-effortmanner within the time constraint, instead of giving up altogether when the PLR is high; thisachieves a further quality improvement. The third, video-aware dynamic scheme fixes errors in asimilar way to the dynamic scheme, but in a priority-driven manner which makes the video appearsmoother. Extensive simulation results show the effectiveness of our schemes compared to theoriginal FEC scheme.