Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Truyền video thích ứng qua HTTP trên các mạng không dây 4G dựa trên phân tích bộ đệm
Tóm tắt
Một trong những thách thức chính trong việc truyền video là hiểu và thích ứng với băng thông mạng thay đổi. Phương pháp ước lượng băng thông truyền thống không chính xác vì có nhiều yếu tố như tắc nghẽn có thể làm chậm tốc độ đến của gói ping, dẫn đến hiểu nhầm rằng băng thông thấp. Do đó, phương pháp tốt hơn cho vấn đề này là ước lượng điều kiện liên kết dựa trên độ đầy của bộ đệm. Trong bài báo này, một hệ thống mới để hỗ trợ phát trực tuyến video sống và video đã lưu trữ qua mạng không dây được đề xuất, dựa trên quản lý bộ đệm phát thích ứng trên nền tảng HTTP tại phía khách hàng. Độ đầy của bộ đệm được coi là một biến trạng thái trực tiếp phản ánh sự dao động của băng thông mạng. Việc ước lượng độ đầy bộ đệm dự đoán trạng thái bộ đệm tại một thời điểm trong tương lai dựa trên quan sát độ đầy bộ đệm trong khoảng thời gian quy định. Thuật toán đề xuất sử dụng hồi quy phi tuyến tính phi tham số để tính toán tham số quyết định. Một thông điệp phản hồi sau đó được gửi đến máy chủ nhằm thay đổi chất lượng luồng video để phát video mượt mà hơn tại phía khách hàng. Cập nhật đồng bộ và phản hồi giữa máy chủ và khách hàng được thực hiện thông qua giao thức HTTP. Trong quá trình thử nghiệm với việc phát video trực tiếp, thuật toán đề xuất cho thấy sự cải thiện 24,48% về tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trung bình và 6,63% về chỉ số tương đồng cấu trúc trung bình so với thuật toán xác suất thiếu hụt bộ đệm.
Từ khóa
#video truyền tải #băng thông mạng #quản lý bộ đệm #phát trực tuyến video #hồi quy phi tuyến tính #giao thức HTTPTài liệu tham khảo
Cisco, “Cisco Visual Networking Index: global mobile data traffic forecast update, 2014–2019,” (2016)
A Chadagorn, I Khalil, C Cameron, Z Tari, PileCast: multiple bit rate live video streaming over bit torrent”. J Netw Comput Appl 39, 167–178 (2014)
B Cheng, J Yang, S Wang, J Chen, Adaptive video transmission control system based on reinforcement learning approach over heterogeneous networks. IEEE Transaction on Science and Engineering 12(3), 1104–1113 (2015)
M Zhao, X Gong, J Liang, W Wang, X Que, S Cheng, QoE-Driven cross-layer optimization for wireless dynamic adaptive streaming of scalable videos over HTTP”. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology 25(3), 451–465 (2015)
O Oyman, S Singh, “Quality of experience for HTTP adaptive streaming services”. IEEE Commun Mag 50, 20–27 (2012)
C Zhou, C-W Lin, Senior Member, IEEE, Z Guo, “mDASH: A Markov decision-based rate adaptation approach for dynamic HTTP streaming,” IEEE Transactions on Multimedia 18(4), 738–751 (2016)
S Hammer, MPEG DASH: the enabler standard for video delivery over the Internet”. Motion Imaging Journal, SMPTE 121(5), 40–46 (2015)
S Chen, J Yang, Y Ran, E Yang, Adaptive layer switching algorithm based on buffer underflow probability for scalable video streaming over wireless networks. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology 26(6), 1146–1160 (2015)
Y Jian, H Han, X Hongsheng, H Lajos, “Online buffer fullness estimation aided adaptive media playout for video streaming”. IEEE Transactions on Multimedia 13(5), 1141–1153 (2011)
S Yong Tao, P Goran, H Thorsten, “Server-driven rate control for adaptive video streaming using virtual client buffers,” IEEE Fourth International Conference on Consumer Electronics Berlin, 2014
S Fernandes, J Kelner, D Sadok, An adaptive predictive architecture for video streaming servers”. J Netw Comput Appl 34, 1683–1694 (2011)
S Petrangeli, T Wauters, R Huysegems, T Bostoen, F De Turck, Network-based dynamic prioritization of HTTP adaptive streams to avoid video freezes” IEEE International Symposium on Integrated Network Management, 2015
K-L Hua, G-M Chiu, H-K Pao, Y-C Cheng, “An efficient scheduling algorithm for scalable video streaming over P2P networks,” Elsevier Computer Networks 57(14), 2856–2868 (2013)
Han-Chiang Li1, Kate Ching-Ju Lin, Kai-Lung Hua, Ge-Ming Chiu, Yu-Chin Tsai, and Shan Chin, “Dependency-aware quality-differentiated wireless video multicast,” IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC): Networks (2013)
S Pudlewski, N Cen, Z Guan, T Melodia, “Video transmission over lossy wireless networks: a cross-layer perspective” in IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing 9(1), 6–21 (2015)
KL Hua, I Pollak, M Comer, “optimal tilings for image and video compression” IEEE Fortieth Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers, 2006
K-L Hua, R Zhang; M Comer, I Pollak, “Inter frame video compression with large dictionaries of tilings: algorithms for tiling selection and entropy coding,” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology 22(8), 1136–1149 (2012)
N-S Vo, TQ Duong, H-J Zepernick, M Fiedler, “A cross-layer optimized scheme and its application in mobile multimedia networks with QoS provision,” IEEE System Journal 10(2), 817–830 (2016)
M Hassan, M Krunz “Video streaming over wireless packet networks: an occupancy-based rate adaptation perspective,” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology 17(8), 1017–1027 (2005)
Luca De Cicco and Saverio Mascolo “An Adaptive Video Streaming Control System: Modeling, Validation, and Performance Evaluation” in IEEE Transactions on Networking. 22(2) (2014)
M Mrak, M Grgic, S Grgic, “Scaleable video coding in network applications” International Symposium on Video/Image processing and Multimedia Communications, 2002
Y-M Hsiao, C-H Chen, J-F Lee, Y-s Chu, “Designing and implementing a scalable video-streaming system using an adaptive control scheme” in IEEE Transactions on Consumer Electronics 58(4), 1314–1322 (2012)
VLCJ framework, https://wiki.videolan.org/Documentation:Streaming_HowTo/
Java framework for VLC media player, https://github.com/caprica/vlcj
ST Welstead, “Fractal and wavelet image compression techniques,” SPIE Publication, vol. TT40, pp. 155–156, ISBN 978-0-8194-3503-3, (1999)
J up, R Hamzaoui, DS Barni, M Barni, ed, “Document and image compression,” CRC Press. 968, pp. 168–169, ISBN 9780849335563, (2006)