Adaptive transcoding proxy architecture for video streaming in mobile networks

Wireless video streaming is an area of extensive research due to the error-prone nature of the radio channel with variations in throughput and delay. In mobile networks, handovers may lead to further service degradation. Therefore, adaptation has to be applied in order to cope with these challenges. This paper introduces a new two-level proxy architecture which addresses the aforementioned issues. The first level proxy provides media adaptation to the requirements of its clients by using transcoding techniques and thereby supports many different mobile devices. The second level proxy is supposed to perform adaptation to the radio channel by using FGS-coding as well as unequal error protection. We also discuss handover QoS issues and approaches for signaling with service composition. Our two-level design is highly flexible and provides efficient, scalable and low-latency mobile streaming video. Besides, it provides better core network resource utilization while solving wireless channel problems where they occur. 1

Multimedia-Streaming in Benutzergruppen

At the time being, multimedia services using IP technology like IPTV or video on-demand are a hot topic. Technically, they can be classified under the notion of streaming. A server sends media data in a continuous fashion to one or several clients, which consume and display data portions as soon as they arrive. Using a feedback channel customers may influence the play-back, watching programs time-shifted or pausing the program. An enhancement of such streaming services is to watch those movies with a group of people on several devices in parallel. Similar approaches have been developed using IP multicast. However, users cannot control the presentation: pausing or skipping of more unimportant parts is impossible. Moreover, members cannot be added to the session directly within the application. The costream architecture developed in this works offers a collaborative streaming service without these limitations: People may join others watching a movie or invite others to such a collaborative streaming session. Dependent on the desired course of the session the participants' control operations are executed for all users, or the group is split into subgroups to let watchers follow their own time-lines. A group management controls this by means of user roles. Separate from the group management, the so-called association service provides for streaming session control and synchronization among participants. This separation of duties is advantageous in the sense that standard components can be used: For group management, SIP conferencing servers are suitable, whereas session control can best be handled using RTSP proxies as already used for caching of media data. Eventually, the evaluation of this architecture shows that such a service offers both low latency for clients and an acceptable synchronization of media streams to different client devices. Moreover, the communication overhead compared to usual conferencing or streaming systems is very low.Mit Hilfe der IP-Technologie erbrachte Multimedia-Dienste wie IPTV oder Video-on-Demand sind zur Zeit ein gefragtes Thema. Technisch werden solche Dienste unter dem Begriff "Streaming" eingeordnet. Ein Server sendet Mediendaten kontinuierlich an Empfänger, welche die Daten sofort weiterverarbeiten und anzeigen. Über einen Rückkanal hat der Kunde die Möglichkeit der Einflussnahme auf die Wiedergabe. Eine Weiterentwicklung dieser Streaming-Dienste ist die Möglichkeit, gemeinsam mit anderen denselben Film auf mehreren Geräten anzusehen. Ähnliche Ansätze gibt es im Internet bereits durch IP-Multicast. Allerdings können Benutzer hierbei keinen Einfluss auf die Übertragung nehmen - das Überspringen von Teilen ist zum Beispiel nicht möglich. Andere Benutzer können nicht direkt zur Streaming-Sitzung eingeladen werden. Collaborative Streaming ohne solche Einschränkungen bietet die in dieser Arbeit entwickelte costream-Architektur: Sie erlaubt es, andere zum gemeinsamen Betrachten eines Filmes einzuladen oder sich selbst in eine Benutzergruppe einzuklinken. Abhängig vom gewünschten Ablauf der Sitzung wird die Steuerung für alle Teilnehmer durchgeführt oder die Gruppe aufgeteilt. Eine Gruppenverwaltung regelt dies mit Hilfe von Rollenzuweisungen. Davon getrennt sorgt eine weitere Komponente für die Steuerung der Streaming-Sitzungen und die Synchronisation zwischen Teilnehmern. Diese Aufteilung hat den Vorteil, dass von der IETF entwickelte Standardprotokolle eingesetzt werden können. Für die Gruppenverwaltung sind SIP-Konferenzsysteme geeignet, während für die Sitzungssteuerung ein RTSP-Zwischensystem benutzt wurde. Die Evaluierung dieser Architektur zeigt schließlich, dass ein solcher Dienst nicht nur geringe Wartezeiten aufweist, sondern eine akzeptable Synchronisation der Datenströme auf die verschiedenen Ausgabegeräte der Benutzer erreicht wird. Zudem ist der Zusatzaufwand verglichen mit üblichen Konferenz- oder Streaming-Systemen sehr gering