Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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SVC Based Multi-channel Transmission of High Definition Multimedia and Its Improved Service Efficiency

SVC 적용에 의한 다매체 멀티미디어 지원 서비스 효율 향상 기법

  • Kim, Dong-Hwan ;
  • Cho, Min-Kyu (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Chung-Ang University) ;
  • Moon, Seong-Pil (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Chung-Ang University) ;
  • Lee, Jae-Yeal (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Chung-Ang University) ;
  • Jun, Jun-Gil (Electronics and Telecommunications Research Institute) ;
  • Chang, Tae-Gyu (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Chung-Ang University)
  • 김동환 (LG전자CTO 컨버전스 연구소) ;
  • 조민규 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 문성필 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 이재열 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 전준길 (한국전자통신연구원 방송통신융합연구부문) ;
  • 장태규 (한중앙대학교 전자전기공학부)
  • Received : 2011.06.01
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

This paper presents an SVC based multi-channel transmission technique. Transmission of high definition multimedia and its service efficiency can be significantly improved by the proposed method. In this method, the HD stream is divided into the two layer streams, i.e., a base layer stream and an enhancement layer stream. The divided streams are transmitted through a primary channel and an auxiliary channel, respectively. The proposed technique provides a noble mode switching technique which enables a seamless service of HD multimedia even under the conditions of abrupt and intermittent deterioration of the auxiliary channel. When the enhancement layer stream is disrupted by the channel monitoring in the mode switching algorithm, the algorithm works further to maintain the spatial and time resolution of the HD multimedia by upsampling and interpolating the base layer stream, consequently serving for the non disrupted play of the media. Moreover, the adoption of an adaptive switching algorithm significantly reduces the frequency of channel disruption avoiding the unnecessary switching for the short period variations of the channel. The feasibility of the proposed technique is verified through the simulation study with an example application to the simultaneous utilization of both Ku and Ka bands for HD multimedia broadcasting service. The rainfall modeling and the analysis of the satellite channel attenuation characteristics are performed to simulate the quality of service performance of the proposed HD broadcasting method. The simulation results obtained under a relatively poor channel (weather) situations show that the average lasting period of enhancement layer service is extended from 9.48[min] to 23.12[min] and the average switching frequency is reduced from 3.84[times/hour] to 1.68[times/hour]. It is verified in the satellite example that the proposed SVC based transmission technique best utilizes the Ka band channel for the service of HD broadcasting, although it is characterized by its inherent weather related poor reliability causing severe limitations in its independent application.

이 논문에서는 SVC 기반의 다매체 전송기법을 제시하였다. 제시한 기법을 통하여 HD 멀티미디어 전송 서비스 효율이 크게 개선시켰다. 논문에서는 신뢰도가 떨어지는 보조채널을 주채널과 함께 사용하여 고품질 멀티미디어 서비스 효율을 높여주기 위한 SVC 기반 다매체 멀티미디어 전송기법을 제시하였다. 실시간 모드 전환 알고리즘에 의하여 보조 채널의 열화 정도에 따라 주채널 스트림과 보조채널 스트림을 함께 사용할 지 아니면 Base Layer 스트림을 단독적으로 사용할지를 단속적으로 전환하여 준다. Enhancement Layer 스트림이 채널 모니터링에 의해 차단 되었을 때 채널 모드 전환 알고리즘은 Base Layer 스트림에 대한 업샘플링과 인터폴레이션을 통하여 HD 멀티미디어 서비스의 공간적, 시간적 Resolution을 유지시켜주어 끊김 없는 다매체 멀티미디어 서비스 지원을 가능케 한다. Ku 대역과 Ka 대역을 함께 사용하여 고품질 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 방송시스템을 예로 본 논문에서 제안한 기법의 타당성을 확인하였다. 실제 강우량의 변화를 Bartlett-Lewis Pulse (BLP) 프로세스로 모델링하고 그에 따른 강우 감쇠효과를 적용하여 시스템에 대한 성능시험을 수행하였다. Enhancement Layer의 평균지속 시간이 9.48[min]에서 23.12[min]으로 늘어났으며, 시간당 계층전환 횟수가 3.84[번/hour]에서 1.68[번/hour]으로 줄어드는 결과를 얻었다. Ka 밴드는 본질적으로 기후와 관련하여 상대적으로 신뢰도가 떨어져서 독립적인 응용에는 한계가 있지만, 이상의 위성방송 시스템의 예를 통하여 볼 때, 본 논문에서 제안한 SVC 기반 전송기법은 고품질 방송을 위한 Ka 대역의 활용을 극대화 시켜줌을 확인하였다.

Keywords

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