MMT 프로토콜 기반의 다중쓰레드를 활용한 ARQ 패킷 오류 제어 기법 :ARQ packet error control scheme using multiple threads based on MMT protocol

원광은

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자료유형: 학위논문

저자정보: 원광은 (연세대학교, 연세대학교 대학원)

지도교수: 서광덕

발행연도: 2018

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2018

MMT 프로토콜 기반의 다중쓰레드를 활용한 ARQ 패킷 오류 제어 기법

원광은 , 안은빈 , 김아영 외 2명 방송공학회논문지 2018.09 학술저널

MMT 프로토콜 기반의 다중쓰레드를 활용한 ARQ 패킷 오류 제어 기법

원광은 전산학과 2018.01 학위논문

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ISO MPEG에서는 향후 대용량 초고화질 영상을 이종(Heterogeneous)의 네트워크 환경에서도 문제없이 소비자에게 전달하기 위해 MPEG-H를 표준화 하였다. 그 중 MMT(Mpeg Media Transport) 프로토콜은 이러한 하이브리드 전송을 동시에 서비스 할 수 있는 차세대 미디어 전송 규격이다. 대용량 초고화질의 영상을 문제없이 이종 환경으로 전송해 서비스하려면 데이터 오류의 복구와 전송된 멀티미디어의 동기화가 중요하다.
이를 위해 본 논문에서는 MMT 프로토콜 기반의 대용량 멀티미디어 전송에서 다중쓰레드를 활용한 ARQ 패킷 오류 제어와 멀티미디어 동기화를 제안한다.
송신 측에서는 영상을 구성하는 각 프레임을 MMT 프로토콜을 기반으로 패킷 단위로 잘라 패킷의 헤더(Header)에는 패킷이 포함된 프레임의 순서, 표현 시간 정보 등을 저장하고 페이로드(Payload)에는 프레임을 구성하는 직접적인 정보를 저장하여 네트워크로 전송한다. 수신 측에서는 수신한 패킷의 오류 발생 여부를 판단하여 오류가 발생한 경우 재전송을 통해 오류를 제어하고 수신한 패킷의 헤더에 저장된 정보에 따라 패킷을 프레임으로 재구성한다. 이때 다중쓰레드 기반의 환경을 구성하여 각 쓰레드가 하나의 프레임을 맡아 패킷화(Packetization)하고 전송함으로써 대용량 멀티미디어의 전송 효율을 높인다. 또한 오류가 발생한 패킷을 재전송 할 경우 단일쓰레드를 사용할 때 나타날 수 있는 문제점을 해결함으로써 다중쓰레드 환경의 효율성을 제안한다. 마지막으로 제안된 방법을 통해 프레임을 구성할 때 각 오디오와 비디오 패킷의 헤더에 저장된 시간 정보를 계산해 멀티미디어 간의 동기화를 맞추고 영상을 재생한다.

In ISO MPEG, MPEG-H was standardized to provide high-efficiency media coding and delivery of massive capacity of media such as UHD (Ultra High Definition) videos to consumers without any problems even in the heterogeneous network environments. The MMT (MPEG Media Transport) standard which is the first part of MPEG-H specifies technologies for the delivery of coded media data for multimedia services over heterogeneous packet-based networks including IP networks and digital broadcasting networks. Recovery of data errors and synchronization of transmitted multimedia are important to deliver and serve large, UHD videos in heterogeneous environments. In this paper, we propose an ARQ packet error control scheme and multimedia synchronization mechanism using multiple threads in delivering massive capacity of media based on MMT protocol.
On the sending side, each frame that constitutes an image is packetized into MMT packets based on MMT protocol. The header of the packet stores the sequence number of the frames contained in the packet and the time of presentation information. The payload of the packet stores the direct information that comprises the frame. The generated MMT packet is transmitted to the IP network.
The receiving side checks if any error has occurred in the received packet. For any identified error, it controls the error through ARQ error control scheme and reconfigure the frame according to the information stored in the header of the received packet. At this point, a multi-threading based environment is constructed so that each thread takes over a single frame, which increases the transmission efficiency of massive capacity multimedia.
The efficiency of the multi-threading environment is verified by solving the problems that might arise when using a single-thread approach if packets with errors are retransmitted. Finally, when frames are constructed using the proposed method, the time information stored in the headers of each audio and video packet is calculated to provide timely synchronization between multimedia.

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