زمان بندی تطبیقی بسته برای ویدئو استریمینگ مقیاس پذیر با کدگذاری شبکه
چکیده
طی دهه گذشته، ظهور دستگاه های چندرسانه ای جدید منجر به ایجاد انگیزه در تحقیقاتی در خصوص مکانیزم های موثر استریمینگ رسانه شده است که شرایط شبکه پویا و قابلیت ناهمگن دستگاه را اتخاذ می کند. کدگذاری شبکه به عنوان کدی غیرقابل قیاس در برنامه های استریمینگ رسانه جمعی مورد استفاده قرار گرفته است و بهبودهای چشمگیری در توان عملیاتی و تاخیر را به همراه داشته است. با این حال، توجه کمی به قابلیت بازیابی داده های کدگذاری شده بویژه برای استریمینگ کردن با سررسید سختگیرانه وجود داشته است. این به نوبه خود منجر به کیفیت شدید تجربه می شود. در این مقاله، انتقال غیرقابل بازیابی را با پیشنهاد کردن مسئله ی زمان بندی بسته چندنسلی حل می کنیم،که به عنوان مسئله ی به حداکثر رساندن کیفیت ویدئویی در نظر گرفته می شود و با استفاده از الگوریتم برنامه نویسی پویا حل می شود. نتایج تجربی تایید می کند که الگوریتم پیشنهادی بازیابی بهتری از داده ها و کیفیت بهتری از خدمات در قالب کیفیت ویدئو، نسبت تحویل، نرخ کمتر افزونگی در اندازه های متفاوت شبکه را به ارمغان می آورد.
1. مقدمه
با ظهور دستگاه های چندرسانه ای مختلف مانند لپتاپ های گوشی های هوشمند، مکانیزم جریان داده ای مقیاس پذیر در میان کاربران از محبوبیت بسزایی برخوردار شده است. کاربران شبکه وقت زیادی در ارتباطات آنلاین به اشتراک گذاری فیلم و تماشای ویدیو که در اینترنت وجود دارد صرف می کنند. در واقع، ارتباطات چندرسانه ای امروزه بسیار فراگیر شده است و به بخش قابل توجهی از زندگی مدرن تبدیل گشته است. بسیاری از تحقیقات در ایجاد محیط چندرسانه ای طبیعی برای ارتباطات همه جانبه و بین فردی مورد مطالعه قرار گرفت اعم از کدگذاری ویدئو 3D با کیفیت بالا یا HEVC. با جهان مجازی 3D کیفیت بالا و ویدوئو های 3D، انتقال موقت داده ها نیز کلید موفقیت شده است. برای دست یابی به انتقال کارآمد، برخی از محققان کدگذاری ویدئو مقیاس پذیر را با کدگذاری شبکه ادغام کرده اند (1،2) تا به صورت سازگار انتقال ویدئو در شبکه P2P را بهینه سازند. همچنین بسیاری از محققان تکنولوژی های درخت جریان (Streaming) چندمنبعی را مورد مطالعه قرار دادند. با این حال، توجه اندکی به بهبود کارآیی پهنای باند از طریق طرح های زمان بندی بسته ی مناسب مطعوف شده است. با این وجود، بهبود کارآیی پهنای باند ضروری است زیرا تخصیص بهتر منابع پهنای باند منجر به انتقال مفید تر و کیفیت بهتر خدمات برای برنامه های جریان رسانه ای می شود. بنابراین، این مقاله بر بهبود کارآیی پهنای باند در شبکه های جریان مقیاس پذیر تمرکز می کند.
abstract
Over the last decade, the emergence of new multimedia devices has motivated the research on efficient media streaming mechanisms that adapt to dynamic network conditions and heterogeneous devices’ capabilities. Network coding as a rateless code has been applied to collaborative media streaming applications and brings substantial improvements regarding throughput and delay. However, little attention has been given to the recoverability of encoded data, especially for the streaming with a strict deadline. This in turn leads to severe quality of experience. In this paper, we solve the unrecoverable transmission by proposing a multi-generation packet scheduling problem, which is treated as a video quality maximization problem and solved using dynamic programming algorithm. Experimental results confirm that the proposed algorithm brings better data recoverability and better quality of service in terms of video quality, delivery ratio, lower redundancy rate under different network sizes.
1. Introduction
With the emergence of various multimedia devices such as laptops of smartphones, the scalable data streaming mechanisms have gained great popularity among users. Network users spend significant time in online communication sharing media and watching videos streamed over the Internet. Indeed, multimedia communications are nowadays pervasive and substantial part of modern life. Many research has been studied in the creation of a natural multimedia environment for remote immersive and interpersonal communication, like high-quality 3D video coding or HEVC. With high-quality 3D virtual world and 3D videos, the efficient transmission of data is also the key to success. To achieve the efficient transmission, some researchers combine scalable video coding with network coding [1,2] to adaptively optimize the video transmission over P2P network. Many researchers also study in multi-source streaming tree technologies. Comparatively, little attention has been given to improving bandwidth efficiency through suitable packet scheduling schemes. However, improving bandwidth efficiency is necessary because better bandwidth resources allocation leads to more useful transmissions and better quality of service for media streaming applications. Therefore, this paper focuses on improving bandwidth efficiency in scalable streaming networks.
چکیده
1. مقدمه
2. کارهای مرتبط
3. مدل سیستم
3.1. مدل شبکه
3.2. مدل جریان رسانه
3.3. کلیت فرایند انتقال
4. برنامه ریزی نسل متعدد
4.1. فرمول بندی مسئله
4.2. برنامه ریزی نسل واحد
4.3. برنامه ریزی نسل متعدد
5.برنامه ریزی بسته توزیعی
6. مدل درخواست
7. ارزیابی عملکرد
7.1 محیط آزمایش
7.2 مقایسه عملکرد استریمینگ
8 نتیجه گیری
abstract
1. Introduction
2. Related work
3. System model
3.1. Network model
3.2. Media streaming model
3.3. Overall of transmission process
4. Multiple generation scheduling
4.1. Problem formulation
4.2. Single generation scheduling
5. Distributed packet scheduling
6. Request model
7. Performance evaluation
7.1. Experiment settings
7.2. Streaming performance comparison
8. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه