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안드로이드 플랫폼에서 온라인 SVC 스트림을 재생하는 비디오 재생기의 설계 및 구현
Video Player for Online SVC Stream in Android Platform 원문보기

한국인터넷방송통신학회 논문지 = The journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, v.12 no.1, 2012년, pp.157 - 164  

황기태 (한성대학교 컴퓨터공학과)

초록
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본 논문은 안드로이드 플랫폼에서 온라인 SVC 스트림을 실시간으로 재생할 수 있는 SVC 재생기를 구현한 사례를 소개한다. SVC(Scalable Video Coding)는 한 번의 비디오 인코딩으로 프레임율, 비디오 크기, 화질 등을 선택적으로 재생할 수 있는 확장성을 가진 비디오 인코딩 기법이다. 본 논문에서는 JSVM 오픈 소스를 이용하여 SVC 디코더를 native 형태로 구현하고 자바로 안드로이드 UI를 개발한 뒤 이를 연결하여 SVC 재생기를 구현하였다. SVC 인코딩 시스템을 오프라인으로 구축하고, 온라인 SVC 스트리밍을 실험하기 위해 SVC 스트리밍 서버를 구축하였으며 구현된 SVC 재생기를 실제 모토로이 폰에 탑재하여 온라인 스트리밍에 따른 성능을 평가 분석 하였다. 성능 평가 결과 SVC 재생기는 온라인상에서 QCIF 크기로 10fps의 SVC 비트 스트림을 재생하는데 지터 등의 문제가 없는 것으로 평가되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper introduces an implementation of SVC player which runs on Android platform and can play SVC video stream on line from SVC video server. SVC(Scalable Video Coding) is a scalable video encoding technique which supports three scalability such as temporal scalability, spatial scalability, and ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • SVC 기술을 상용화하려는 국내외적인 연구가 진행 중인 가운데, 본 논문의 의의는 안드로이드용 SVC 재생기의 구체적인 설계 구현 내용을 제시하고 실제 단말기에서 작동하고 성능을 테스트하여 시간을 분석한 점에 있다. 추후 스트림의 특성과 재생기의 각 시간 요소의 상관 관계, 다양한 단말기와 네트워크 상황에서의 성능을 평가하고 실험할 계획이다.
  • 본 논문에서는 SVC 재생기의 개발 및 테스트를 위해 그림 5와 같은 SVC 스트리밍 시스템을 구축하였다. 본 시스템의 구축을 위해 JSVM을 부분적으로 활용하였다.
  • 본 논문에서는 구현된 SVC 재생기를 검증하고 SVC 스트리밍을 재생하는데 있어 시간 요소를 구분하고 각 시간 요소들이 어느 정도의 오버헤드를 가지는지 대략적인 직관을 얻고자 함이다. 본 논문의 실험 결과는 각 시간 요소와 SVC 스트림의 특성의 상관성을 고려한 충분한 결과는 아니지만 단말기가 수용할 수 있는 비트스트림에 대해서 상대적인 시간 오버헤더를 분석하는 결과를 얻었다.
  • 본 논문에서는 들어오는 NAL 유닛으로부터 안드로이드 단말기의 화면에 스트림이 전송되는 시간을 분할하여각 부분별로 처리되는 시간을 평가한다. 이 시간은 다음과 같으며 그림 7을 참고하면 된다.
  • 본 논문은 SVC 비디오 스트림을 온라인상에서 실시간으로 재생 가능한 안드로이드용 SVC 재생기를 개발한 사례를 소개하였다. SVC 스트리밍 서버를 비롯한 테스트베드를 구축하고 모토롤라 사의 모토로이 단말기에 개발된 SVC 재생기를 실행시켜 작동 검증 및 성능을 평가하였다.
  • 본 논문은 최근 시장에서 많은 관심을 받고 있는 안드로이드 플랫폼[8]에서 SVC 재생기를 설계 구현한 사례를 소개한다. 기존의 많은 연구들은 오픈 소스로 제공되는 PC용의 SVC 레퍼런스 코드인 JSVM[9]을 기반으로하며 주로 시뮬레이션을 이용하여 왔다.
  • 본 논문의 실험은 SVC 재생기에서 처리되는 각 부분의 처리 시간을 평가하여 현재의 대표적인 안드로이드 단말기에서 어느 정도의 시간 성능을 내는지 이해하는데 있으며, 부분별로 소모되는 시간 정도를 이해하는데 있다.
  • 비디오 코딩과 비디오의 전송 분야에 있어 확장성(Scalability)은 최근 10 년 동안 주요한 연구 주제가 되어왔다[1,2,3]. 현재 TV, PC, 모바일 단말기 등 다양한 비디오 단말기 들은 다양한 비디오 처리 능력과 스크린의 크기를 보이고 있으며 이들 연구의 주요 관심사는 한 번의 비디오 코딩으로 성능과 스크린 크기를 서로 달리하는 모든 단말기 상에서도 인코딩된 비디오 스트림이 잘 출력되도록 하는 확장성을 개발하는 것이었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SVC란? 본 논문은 안드로이드 플랫폼에서 온라인 SVC 스트림을 실시간으로 재생할 수 있는 SVC 재생기를 구현한 사례를 소개한다. SVC(Scalable Video Coding)는 한 번의 비디오 인코딩으로 프레임율, 비디오 크기, 화질 등을 선택적으로 재생할 수 있는 확장성을 가진 비디오 인코딩 기법이다. 본 논문에서는 JSVM 오픈 소스를 이용하여 SVC 디코더를 native 형태로 구현하고 자바로 안드로이드 UI를 개발한 뒤 이를 연결하여 SVC 재생기를 구현하였다.
STL 라이브러리를 지원하지 않는 리눅스의 단점을 해결하기 위해 이용한 다른 라이브러리는? 이 문제를 해결하기 위해 STLport라고 불리는 라이브러리를 이용하였다. STLport는 기존의 컴파일러에서 제공되는 STL의 버그 및 속도상의 문제를 해결하기 위하여 오픈 소스로 제공되는 라이브러리이다.
SVC에서 확장 구조는 어떻게 표현되는가? SVC에서 확장 구조는 공간 확장성(D), 화질 확장성(Q), 시간확장성(T) 등 3 개의 요소로 표현 된다. 그림 1,2[10]을 참고하면 공간 확장성이란 인코딩된 비디오 속에 QCIF, CID, 4CIF, TV 급 등 모든 비디오 스크린의 크기를 선택할 수 있도록 인코딩되어 있음을 뜻하며, 화질 확장성이란 SNR(Signal to Noise Raio)의 확장성을 가지고 다양한 화질을 선택할 수 있도록 코딩된 것을 뜻한다.
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참고문헌 (11)

  1. H. Kirchhoffer, H. Schwarz, and T.Wiegand. "CE1: Simplified FGS," Joint Video Team, Doc. JVT-W090, Apr. 2007. 

  2. Schwarz, H.; Marpe, D.; Wiegand, T.; "Overview of the Scalable Video Coding Extension of the H.264/AVC Standard," Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on, vol.17, no.9, pp.1103-1120, Sept. 2007 

  3. Jubran, M.K.; Bansal, M.; Kondi, L.P.; "Transmission of Scalable H.264 Coded Video Over Wireless MIMO Systems with Optimal Bandwidth Allocation," ICASSP 2007. IEEE International Conference on, vol.1, pp.I-849-I-852, April 2007 

  4. Advanced Video Coding for Generic Audiovisual Services. ITUT Rec. H.264 and ISO/IEC 14496-10 MPEG-4 part 10 Advanced Video Coding (AVC), 2003. 

  5. Peng Chen, Jeongyeon Lim, Bumshik Lee, Munchurl Kim, Sangjin Hahm, Byungsun Kim, Keunsik Lee, Keunsoo Park, "A network-adaptive SVC Streaming Architecture," Advanced Communication Technology, The 9th International Conference on, vol.2, pp.955-960, Feb. 2007 

  6. Shoaib, M.; Waheed, M.; "Streaming Video in Cellular Networks Using Scalable Video Coding Extension of H.264-AVC," Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, 2008. 4th International Conference on, pp.1-4, Oct. 2008 

  7. Wiegand, T.; Noblet, L.; Rovati, F.; , "Scalable Video Coding for IPTV Services," Broadcasting, IEEE Transactions on, vol.55, no.2, pp.527-538, June 2009 

  8. http://www.android.com 

  9. J. Reichel, H. Schwarz, and M. Wien, "Joint scalable video model JSVM-5," JVT-R202 (Output Document from Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG), Jan. 2006. 

  10. http://ip.hhi.de/imagecom_G1/savce/index.htm 

  11. STLport, http://www.stlport.org/grammer's Reference, Wiley Press 

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