Geri Dön

Playback delay and interruption analysis of multiuser video streaming systems

Çok kullanıcı video aktarım sistemlerinde gecikme süresi ve video donma olasılığının analizi

  1. Tez No: 392243
  2. Yazar: MEHMET EMRE ÖZFATURA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR ERÇETİN, DOÇ. DR. HAZER İNALTEKİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Çok kullanıcılı video aktarım sistemleri (Multiuser video streaming system) bir sunucu (server) üzerinden eş zamanlı olarak birden fazla kullanıcaya video izleme imkanı sağlamayı amaçlar. Çok kullanıcılı video aktarım sistemi içerisinde bulunan her kullanıcı bir önbelleğe (buffer) sahiptir. Öncelikle her kullanıcı sunucuya izlemek istediği videonun talebini iletir. Talebin sunucuya ulaşması ile birlikte sunucudan kullanıcıya veri transferi başlar. Kullanıcıda bulunan bir video gösterim aygıtı ise önbellekde depolanan verileri kullanarak video gösterimini sağlar. Kullanıcının sunucudan videoyu talep edişinden, videonun gösterime başlamasına kadar geçen süre başlangıç gecikmesi (playback delay) olarak nitelendirilir. Kullanıcının ön belleğinde, video gösterimi için gerekli olan verinin olmaması durumunda video gösteriminde donma olayı (interruption) gözlenir. Başlangıç gecikmesininin kontrolü, donma olayının engellenmesi açısından önemli bir mekanizmadır. Bu çalışmada başlangıç gecikme süresinin çok kullanıcılı video aktarım sistemleri için en aza indirgenmesi sorunu ele alınmıştır. Öncelikle, kullanıcıların video taleplerinin sunucuya eş zamanlı olarak geldiği durum incelenmiştir. Sonrasında analizimizi video taleplerinin eş zamanlı olmadığı ve kullanıcı saysısının zamana bağlı değiştiği durum için de gerçekleştirdik Özellikle, kesintisiz bir video aktarımı için gecikme süresi üzerindeki gerekli koşulları ortaya koyduk. Sonrasında, buna bağlı olarak kullanıcılara kesintisiz video aktarımı sağlayan en iyi kaynak bölüşüm algoritmasını ortaya koyduk. Ortaya konan algoritma en küçük sistem gecikmesini vermektedir. Sistem gecikmesi, sistem içerisindeki kullanıcılara ait en uzun gecikme süresi olarak tanımlanır. Gecikme süresi ile ilgili gerçekleştirdiğimiz çalışmada kanalın veri hızındaki değişimlerin önceden bilindiği kabul edilmiştir. Yaptığımız çalışmanın ikinci kısmında is kanalın değişkenliği paket kaybolma olasılığı üzerinden tanımlanmış ve video kesinti olasılığı incelenmiştir. Çalışmanın bu kısmında öncelikle video kesinti olasılığı için bir matematiksel bir ifade konmuştur. Devamında ise çok kullanıcılı bir sistem için sistem video kesinti olasılığını en aza indirgeyecek çizelgeleme algoritması çıkarsanmıştır. Bahsi geçen sistem video kesinti olasılığı, sistemdeki kullanıcılardan en az birinin video kesintisi yaşama olasılığını göstermektedir. Çalışmanın son kısmında kullanıcılara ait kanalların özdeş olduğu varsayımı incelenmiş ve bu varsayım için geçerli olan video kesinti olasılığı matematiksel olarak ifade edilmiştir. Ayrıca benzetim çalışmaları yardımıyla bulunan sonuçların sağlaması yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Playback delay control is an important mechanism to avoid jitter in video streaming systems. This work introduces a playback delay minimization problem for multiuser video streaming systems providing a jitter-free video streaming service to end users in the system. We first analyze the case where the video requests of the users arrive to server at the same time in other words video requests are synchronized. Then we extend our analysis to case of asynchronised video requests where the number of users varies by the time In particular, a necessary condition on the playback delay for jitter-free streaming is obtained. Then, based on the derived necessary condition, an optimum rate splitting algorithm that splits available rate to all users is proposed. The proposed algorithm is optimum in the sense that it achieves the minimum system delay, which is defined as the maximum of all initial playback delays, while ensuring jitter-free streaming service to all users. Finally, using these results, an expression for the minimum system delay as a function of system parameters such as total rate, arrival times and playback curves of requested video files is also derived.Further, in this work we investigated random channel model and a closed form expression for interruption probability is presented. In addition it is verified that nearest deadline first algorithm is the optimal scheduling policy for video streaming over heterogeneous channels in a sense that it provides the minimum system jitter probability.

Benzer Tezler

  1. Server and client-side algorithms for enhancing adaptive streaming

    Yayın akışını geliştirmek için sunucu ve istemci tarafı algoritmaları

    MEHMET NECMETTİN AKÇAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ CENGİZ BEĞEN

  2. Quality of experience - driven dynamic adaptive streaming over http

    Deneyim kalitesi odaklı http üzerinden dinamik uyarlamalı akış

    İHSAN MERT ÖZÇELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEM ERSOY

  3. Farklı kayıt stüdyosu formlarının akustik parametre dağılımlarının ı̇ncelenmesi

    Reviewing of different recording studio forms acoustic parameters

    İSMET EMRE YÜCEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    MüzikDokuz Eylül Üniversitesi

    Müzik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FERİDUN ÖZİŞ

  4. Implementation of a super-resolution algorithm using model composer

    Bir yüksek çözünürlük algoritmasının model composer ile gerçeklenmesi

    BERKAY UÇKUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  5. Multiple-description coded streaming video multicast over software-defined networks

    Yazılım tanımlamalı ağlar üzerine çoklu betimlenmiş video çoğa gönderim akışı

    KYOOMARS ALİZADEH NOGHANİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. MEHMET OĞUZ SUNAY