Energy-Aware Media Streaming Service for Mobile Devices

이동단말기를 위한 에너지 인식 미디어 스트리밍 서비스

  • 이좌형 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 김학수 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 정인범 (강원대학교 전기전자정보통신공학과)
  • Published : 2007.10.15

Abstract

With proliferation of computer and wireless network technology, it is common to access Internet through wireless network using mobile device. Ratio of using streaming media out of many applications through Internet is increasing not only in wired network but also in wireless network. Streaming media is much bigger than other contents and requires more network bandwidth and more computing resources. However mobile devices hate relatively poor computing resource and low network bandwidth. If media streaming service is provided for mobile devices without any consideration about network bandwidth and computing power, it is hard for the client to get high qualify service. Since mobile device is supported with very limited energy from the battery, media streaming should be adjusted to varying energy state of mobile device in realtime to ensure complete playback of streaming media. In this paper, we propose DFRC to provide high qualify service to mobile client through wireless network by controlling the number of frames transmitted to client based on computing resource and energy state of mobile device.

최근 컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 급속한 발전과 보급으로 유선환경에서뿐만 아니라 무선환경에서도 이동단말기를 이용하여 네트워크에 접속하여 다양한 작업을 수행할 수 있게 되었다. 사용자들이 네트워크를 통해 이용하는 다양한 어플리케이션들 중에 스트리밍 미디어를 이용하는 어플리케이션의 비중이 높아지고 있으며 이는 유선환경뿐만 아니라 무선환경에서도 마찬가지이다. 스트리밍 미디어는 다른 데이타들에 비해 크기가 매우 크고 높은 네트워크 대역폭과 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 스트리밍 미디어 서비스를 낮은 대역폭과 적은 컴퓨팅 자원을 가지는 이동단말기를 통해 이용할 경우 사용자 환경에 맞게 특화된 서비스가 아니라면 안정적인 서비스를 제공받지 못할 것이다. 특히 이동단말기에서는 배터리를 통한 제한된 에너지 환경을 가지고 있으므로 스트리밍 미디어의 재생을 끝까지 보장하기 위해서는 실시간으로 변화되는 에너지에 대하여 적응적으로 스트리밍을 조절하여야 한다. 본 논문에서는 이동단말기를 위하여 스트리밍 미디어 서비스시에 이동단말기의 에너지 상태에 따라 전송되는 프레임의 수를 동적으로 조절하는 DFRC기법을 연구하였다. 제안하는 기법은 적은 컴퓨팅 자원을 사용하면서 동적으로 스트리밍을 조절하므로 사용자들에게 완전한 재생시간을 보장한다.

Keywords

References

  1. S. Mohapatra, R. Cornea, N. Dutt, A. Nicolau, and N. Vnkatasubramanian, ' Integrated Power Management For Video Streaming to Mobile Handheld Devices,' In Proceedings of the Eleventh ACM International Conference on Multimedia, pp. 582- 591, Nov. 2003
  2. J. Flinn, ' Extending Mobile Computer Battery Life through Energy-Aware Adaptation,' Ph.D thesis, Carnegie Mellon University, TR No. CMU-CS- 01-171, p. 153, Dec. 2001
  3. J. Flinn and M. Satyanarayanan, ' Energy-aware Adaptation for Mobile Applications,' In Proceedings of 17th ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP'99), pp. 48-63, 1999
  4. P. Agrawal, J. Cheng Chen, S. Kishore, P. Ramanathan, and K. Sivalingam, ' Battery Power Sensitive Video Processing in Wireless Networks,'In Proceedings of IEEE PIMRC98, Vol.1, pp. 116- 120, Boston, Sep. 1998
  5. D. Rakhmatov S. Vrudhula and C. Chakrabarti, ' Battery Lifetime Prediction for Energy-Aware Computing,'In Proceedings of Int. Symp. Low Power Electronics and Design, pp. 154-159, 2002
  6. S. Chandra, ' Quality Aware Transcoding: An Application Level Technique to Dynamically Adapt Multimedia,'Ph.D. Dissertation, Duke University, 2000
  7. A. Vetro, C. Chrisopoulos, and H. Sun, ' Video Transcoding Architectures and Techniques: An Overview,' IEEE Signal Processing Magazine, Vol.20, No.2, pp. 18-29, Mar. 2003 https://doi.org/10.1109/MSP.2003.1184336
  8. S. Mohapatra, C. Periera, N. Dutt, R. Gupta and N. Venkatasubramanian, ' Energy-Aware Adaptation for End-to-end Video Streaming to Mobile Handheld Devices,' Ultra Low Power Electronics and Design. Chapter 14. Kluwer Academic Publishers, 2004
  9. D. Le Gall, ' MPEG:A Video Compression Standard for Multimedia Applications,' Communications of the ACM, Vol.34, No.4, pp. 46-58, Apr. 1991
  10. J. Shenoy and P. Radkov, ' Proxy-Assisted Power- Friendly Streaming to Mobile Devices,' Multimedia Computing and Networking(SPIE/IS&T), Vol.5019, pp. 177-191, 2003
  11. J Lorch and J. Smith, ' Software Strategies for Portable Computer Energy Management,' IEEE Personal Communications Magazine, Vol.5, No.3, pp. 60-73, June 1998 https://doi.org/10.1109/98.683740
  12. J Lorch and J. Smith, ' Software Strategies for Portable Computer Energy Management,'IEEE Personal Communications Magazine, Vol.5, No.3, pp. 60-73, June 1998 https://doi.org/10.1109/98.683740
  13. J. Chase, D. Anderson, P. Thakar, A. Vahdat, and R. Doyle, 'Managing Energy and Server Resources in Hosting Centers,' In Proceedings of the Eighteenth ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP), pp. 103-116, Oct. 2001
  14. M. Mesarina and Y. Turner, ' Reduced Energy Decoding of MPEG Streams,' In Proceedings of the ACM/SPIE Multimedia Computing and Networking Conference (MMCN), pp. 73-84, Jan. 2002