Annotierte interaktive nichtlineare Videos - Software Suite, Download- und Cache-Management

Modern Web technology makes the dream of fully interactive and enriched video come true. Nowadays it is possible to organize videos in a non-linear way playing in a sequence unknown in advance. Furthermore, additional information can be added to the video, ranging from short descriptions to animated images and further videos. This affords an easy and efficient to use authoring tool which is capable of the management of the single media objects, as well as a clear arrangement of the links between the parts. Tools of this kind can be found rarely and do mostly not provide the full range of needed functions. While providing an interactive experience to the viewer in the Web player, parallel plot sequences and additional information lead to an increased download volume. This may cause pauses during playback while elements have to be downloaded which are displayed with the video. A good quality of experience for these videos with small waiting times and a playback without interruptions is desired. This work presents the SIVA Suite to create the previously described annotated interactive non-linear videos. We propose a video model for interactivity, non-linearity, and annotations, which is implemented in an XML format, an authoring tool, and a player. Video is the main medium, whereby different scenes are linked to a scene graph. Time controlled additional content called annotations, like text, images, audio files, or videos, is added to the scenes. The user is able to navigate in the scene graph by selecting a button at a button panel. Furthermore, other navigational elements like a table of contents or a keyword search are provided. Besides the SIVA Suite, this thesis presents algorithms and strategies for download and cache management to provide a good quality of experience while watching the annotated interactive non-linear videos. Therefor, we implemented a standard-independent player framework. Integrated into a simulation environment, the framework allows to evaluate algorithms and strategies for the calculation of start-up times, and the selection of elements to pre-fetch into and delete from the cache. Their interaction during the playback of non-linear video contents can be analyzed. The algorithms and strategies can be used to minimize interruptions in the video flow after user interactions. Our extensive evaluation showed that our techniques result in faster start-up times and lesser interruptions in the video flow than those of other players. Knowledge of the structure of an interactive non-linear video can be used to minimize the start-up time at the beginning of a video while minimizing an increase in the overall download volume.Moderne Web-Technologien lassen den Traum von voll interaktiven und bereicherten Videos wahr werden. Heutzutage ist es möglich, Videos in nicht-linearer Art und Weise zu organisieren, welche dann in einer vorher unbekannten Reihenfolge abgespielt werden können. Weiterhin können den Videos Zusatzinformationen in Form von kurzen Beschreibungen über animierte Bilder bis hin zu weiteren Videos hinzugefügt werden. Dies erfordert ein einfach und effizient zu bedienendes Autorenwerkzeug, das in der Lage ist, sowohl einzelne Medien-Objekte zu verwalten, als auch die Verbindungen zwischen den einzelnen Teilen klar darzustellen. Tools dieser Art sind selten und bieten meist nicht den vollen benötigten Funktionsumfang. Während dem Betrachter dieses interaktive Erlebnis im Web Player zur Verfügung gestellt wird, führen parallele Handlungsstränge und zusätzliche Inhalte zu einem erhöhten Download-Volumen. Dies kann zu Pausen während der Wiedergabe führen, in denen Elemente vom Server geladen werden müssen, welche mit dem Video angezeigt werden sollen. Ein gutes Benutzungserlebnis für solche Videos kann durch geringe Wartezeiten und eine unterbrechungsfreie Wiedergabe erreicht werden. Diese Arbeit stellt die SIVA Suite vor, mit der die zuvor beschriebenen annotierten interaktiven nicht-linearen Videos erstellt werden können. Wir bilden Interaktivität, Nichtlinearität und Annotationen in einem Video-Model ab. Dieses wird in unserem XML-Format, Autorentool und Player umgesetzt. Als Leitmedium werden hierbei Videos verwendet, welche aufgeteilt in Szenen zu einer Graphstruktur zusammengefügt werden können. Zeitlich gesteuerte zusätzliche Inhalte, sogenannte Annotationen, wie Texte, Bilder, Audio-Dateien und Videos, werden den Szenen hinzugefügt. Der Betrachter kann im Szenengraph navigieren, indem er in einem bereitgestellten Button-Panel eine Nachfolgeszene auswählt. Andere Navigationselemente sind ein Inhaltsverzeichnis sowie eine Suchfunktion. Neben der SIVA Suite beschreibt diese Arbeit Algorithmen und Strategien für Download und Cache Management, um eine gute Nutzungserfahrung während der Betrachtung der annotierten interaktiven nicht-linearen Videos zu bieten. Ein Webstandard-unabhängiges Playerframework erlaubt es, das Zusammenspiel von Algorithmen und Strategien zu evaluieren, welche für die Berechnung der Start-Zeitpunkte für die Wiedergabe, sowie die Auswahl von vorauszuladenden sowie zu löschenden Elemente verwendet werden. Ziel ist es, Unterbrechungen zu minimieren, wenn der Ablauf des Videos durch Benutzerinteraktion beeinflusst wird. Unsere umfassende Evaluation zeigte, dass es möglich ist, kürzere Startup-Zeiten und weniger Unterbrechungen mit unseren Strategien zu erreichen, als bei der Verwendung der Strategien anderer Player. Die Kenntnis der Struktur des interaktiven nicht-linearen Videos kann dazu verwendet werden, die Startzeit am Anfang der Szenen zu minimieren, während das Download-Volumen nicht erhöht wird

Quality of experience in digital mobile multimedia services

People like to consume multimedia content on mobile devices. Mobile networks can deliver mobile TV services but they require large infrastructural investments and their operators need to make trade-offs to design worthwhile experiences. The approximation of how users experience networked services has shifted from the inadequate packet level Quality of Service (QoS) to the user perceived Quality of Experience (QoE) that includes content, user context and their expectations. However, QoE is lacking concrete operationalizations for the visual experience of content on small, sub-TV resolution screens displaying transcoded TV content at low bitrates. The contribution of my thesis includes both substantive and methodological results on which factors contribute to the QoE in mobile multimedia services and how. I utilised a mix of methods in both lab and field settings to assess the visual experience of multimedia content on mobile devices. This included qualitative elicitation techniques such as 14 focus groups and 75 hours of debrief interviews in six experimental studies. 343 participants watched 140 hours of realistic TV content and provided feedback through quantitative measures such as acceptability, preferences and eye-tracking. My substantive findings on the effects of size, resolution, text quality and shot types can improve multimedia models. My substantive findings show that people want to watch mobile TV at a relative size (at least 4cm of screen height) similar to living room TV setups. In order to achieve these sizes at 35cm viewing distance users require at least QCIF resolution and are willing to scale it to a much lower angular resolution (12ppd) then what video quality research has found to be the best visual quality (35ppd). My methodological findings suggest that future multimedia QoE research should use a mixed methods approach including qualitative feedback and viewing ratios akin to living room setups to meet QoE’s ambitious scope

ECOS 2012

The 8-volume set contains the Proceedings of the 25th ECOS 2012 International Conference, Perugia, Italy, June 26th to June 29th, 2012. ECOS is an acronym for Efficiency, Cost, Optimization and Simulation (of energy conversion systems and processes), summarizing the topics covered in ECOS: Thermodynamics, Heat and Mass Transfer, Exergy and Second Law Analysis, Process Integration and Heat Exchanger Networks, Fluid Dynamics and Power Plant Components, Fuel Cells, Simulation of Energy Conversion Systems, Renewable Energies, Thermo-Economic Analysis and Optimisation, Combustion, Chemical Reactors, Carbon Capture and Sequestration, Building/Urban/Complex Energy Systems, Water Desalination and Use of Water Resources, Energy Systems- Environmental and Sustainability Issues, System Operation/ Control/Diagnosis and Prognosis, Industrial Ecology