Geri Dön

Efficient and fair adaptive streaming: Algorithm, implementation and evaluation

Verimli ve adaletli uyarlanabilir video akışı: Algoritma, gerçekleştirim ve değerlendirme

PDF İndir

  1. Tez No: 461964
  2. Yazar: AHMET ÖGE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

HTTP Uyarlanabilen Akış (HAS) istemcinin video segmentleri standart HTTP protokol üzerinden indiren popüler bir video akş yöntemidir. HAS'da sunucu videonun bit hızını belirleyen farklı kalitede kodlanmis video segmentlerini depolar. Bu amaçla, istemci ilk olarak video segmentleri tanımlayan dosyayı indirir. Ardından, bir hız uyarlama algoritması kullanarak, istemci bir sonraki segmenti indirmek için en uygun video bit hızına karar verir ve o segment için HTTP isteği gönderir. Hız uyarlama algoritması daha önce indirilen segmentlerin boyutlarını indirme zamanına bölen ağ bant genişliği ölçümleri kullanır. HAS HTTP'nin herhangi bir ağ aygıtı, güvenlik duvarı ve Ağ Adres Çevirici'sini kolayca geçirebilen yaygın bir uygulama katman özelliğinden faydalanır. Video akış performansı Deneyim Kalitesi (QoE) tarafından belirtilen kullanıcının algılamasıyla ölçülür. Buna göre, Deneyim Kalitesini önemli derecede azaltan video donmalarından kaçınılmalıdır. İstemci mevcut bant genişliği mümkün olduğunca kullanarak en yüksek kalitede indirmeyi hedeflemektedir. Ancak, eğer ki istenen video bit hızı çok fazla artıp ardından hemen dü¸serse deneyim kalitesini azaltan sık oran değişikliği meydana gelir. Dahası, ortak darboğaz linki paylaşan istemciler arasında adaletin korunması istenmektedir. Bu tezde yukarda belirtilen HAS'ın performans metriklerini yükseltmek için Verimli ve Adil Uyarlanabilen Akış (EFAST) mimarisi sağlıyoruz. Bu yapıda, istemcilerin hız uyarlama algoritması Bulanık Mantık Kontrolcusu (FLC) kullanarak gerçeklenmektedir. Bulanık Mantık Kontrolcusu alıcı arabellek boyutu ve bant genişliği tahmini olmak üzere iki girdi alır. Bulanık kontrol adımlardan sonra, bir sonraki segmentinin uygun video bit hızını seçer. Hız uyarlama algoritmasının analitik modeli performans gelişimini gösterecek şekilde tanımlanmı¸stır. EFAST'ın değerlendirtme sonuçları, diğer HTTP tabanlı Uyarlanabilir Akış çözümleri ile karşıla¸stırılması sunulmu ştur. Ayrıca, simülasyon ortamında ve gerçek ağ ağında EFAST'ın performans değerlendirilmesini inceliyoruz. Deneyler gösteriyor ki EFAST hiçbir video donması yaşanmadan aynı darboğaz kanalı paylaşan istemciler arasında adaletli, az video bit oranı değişikliği ve yüksek kanal verimi elde etmiştir.

Özet (Çeviri)

HTTP Adaptive Streaming (HAS) is a popular video streaming method where the client downloads video segments over standard HTTP protocol. In HAS, the server stores the video segments that are encoded in different qualities which determine the video bit rates. To this end, the client first downloads a file which describes the video segments. Then, using a rate adaptation algorithm, the client decides on the most appropriate video bit rate for the next segment to download and sends an HTTP request for that segment. The rate adaptation algorithm utilizes measurements of the network bandwidth by dividing the previously downloaded segments' sizes by their download times. HAS exploits that HTTP is an ubiquitous application layer protocol which can easily pass any network device, firewall and Network Address Translation. Video streaming performance is measured by the user's perception that is quantified by Quality of Experience (QoE). Accordingly, video freezes must be avoided as they decrease QoE significantly. The client aims for downloading at the highest quality utilizing the available bandwidth as much as possible. However, if the requested bit rate is increased too much, delays and packet loss events drive the client to decrease the bit rate subsequently. Such frequent rate switches decrease the QoE. Furthermore, it is desired that fairness among the clients is preserved where the clients that stream over a common bottleneck link share the bandwidth fairly. In this thesis, we provide an Efficient and Fair Adaptive STreaming (EFAST) architecture to improve the performance of HAS according to the performance metrics that are defined above. In this architecture, clients rate adaptation is implemented by using a Fuzzy Logic Controller. The inputs of EFAST Fuzzy Logic Controller are the receiver buffer size and the estimated bandwidth. After fuzzy control steps, it selects a proper video bit rate of next segment. An analytical model of rate adaptation algorithm is defined to show that EFAST achieves the desired bit rate and buffer occupancy. We implement EFAST in both simulation environment and in real life network. We then perform experiments that evaluate the performance of EFAST in comprehensive network scenarios. Furthermore, we compare EFAST to other wellknown HAS rate adaptation algorithms. Our results show that EFAST has more fairly bandwidth allocation among clients who share bottleneck, low switch rate changes, and high bottleneck efficiency with no buffer depletion

Benzer Tezler

  1. Tez No

    332050

    Kablosuz algılayıcı ağlarda enerji verimli mac protokolü tasarımı ve uygulaması

    Design and implementation of an energy efficient mac protocol for wireless sensor networks

    SİNAN TOKLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. O.AYHAN ERDEM

  2. Tez No

    895190

    Energy efficient resource management in cloud datacenters

    Bulut veri merkezlerinde enerji verimli kaynak yönetimi

    İLKSEN ÇAĞLAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR

  3. Tez No

    182077

    Design and performance evaluation of a system for epidemic peer-to-peer content distribution

    Eşler arası epidemik içerik dağıtım protokol dizaynı ve performans değerlendirmesi

    ALİ ALAGÖZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZNUR ÖZKASAP

    DOÇ. DR. MİNE ÇAĞLAR

  4. Tez No

    389295

    The role of distributive justice and work engagement as the antecedents of affective commitment and job performance: An empirical study in a bank

    Kuruma bağlılık ve performans öncülleri olarak dağıtımsal adalet ve işe adanmışlığın rolü: Bankada ampirik bir uygulama

    EMEL ÜRYAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. İDİL VEDİA EVCİMEN

  5. Tez No

    794727

    New combined non-orthogonal multiple access techniques for wireless networks

    Telsiz iletişim ağları için yeni birleşik dik olmayan çoklu erişim teknikleri

    SEDA ÜSTÜNBAŞ GAVAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ

Geri Dön