An Efficient NVoD Scheme Using Implicit Error Correction and Subchannels for Wireless Networks

Implicit Error Correction (IEC) is a near Video-on-Demand (nVoD) scheme that trades bandwidth utilization for initial playback delay to potentially support an infinite number of users. Additionally, it provides error protection without any further bandwidth increase by exploiting the implicit redundancy of nVoD protocols, using linear combinations of the segments transmitted in a given time slot. However, IEC packet loss protection is weaker at the beginning of the playback due to the lack of implicit redundancy and lower decoding efficiency, resulting in worse subjective playback quality. In tackling this issue, this paper contributes with an extension of the original nVoD architecture, enhancing its performance by adding a new element namely, subchannels. These subdivisions of the original channels do not provide further packet loss protection but significantly improve the decoding efficiency, which in turn increases playback quality, especially at the beginning. Even for very high packet loss probabilities, subchannels are designed to obtain higher decoding efficiency which results in greater packet loss protection than that provided by IEC. The proposed scheme is especially useful in wireless cooperative networks using techniques such as network coding, as content transmissions can be split into different subchannels in order to maximize network efficiency.This work was supported by the AEI/FEDER, UE Project AIM under Grant TEC2016-76465-C2-1-R

Diseño centrado en calidad para la difusión Peer-to-Peer de video en vivo

El uso de redes Peer-to-Peer (P2P) es una forma escalable para ofrecer servicios de video sobre Internet. Este documento hace foco en la definición, desarrollo y evaluación de una arquitectura P2P para distribuir video en vivo. El diseño global de la red es guiado por la calidad de experiencia (Quality of Experience - QoE), cuyo principal componente en este caso es la calidad del video percibida por los usuarios finales, en lugar del tradicional diseño basado en la calidad de servicio (Quality of Service - QoE) de la mayoría de los sistemas. Para medir la calidad percibida del video, en tiempo real y automáticamente, extendimos la recientemente propuesta metodología Pseudo-Subjective Quality Assessment (PSQA). Dos grandes líneas de investigación son desarrolladas. Primero, proponemos una técnica de distribución de video desde múltiples fuentes con las características de poder ser optimizada para maximizar la calidad percibida en contextos de muchas fallas y de poseer muy baja señalización (a diferencia de los sistemas existentes). Desarrollamos una metodología, basada en PSQA, que nos permite un control fino sobre la forma en que la señal de video es dividida en partes y la cantidad de redundancia agregada, como una función de la dinámica de los usuarios de la red. De esta forma es posible mejorar la robustez del sistema tanto como sea deseado, contemplando el límite de capacidad en la comunicación. En segundo lugar, presentamos un mecanismo estructurado para controlar la topología de la red. La selección de que usuarios servirán a que otros es importante para la robustez de la red, especialmente cuando los usuarios son heterogéneos en sus capacidades y en sus tiempos de conexión.Nuestro diseño maximiza la calidad global esperada (evaluada usando PSQA), seleccionado una topología que mejora la robustez del sistema. Además estudiamos como extender la red con dos servicios complementarios: el video bajo demanda (Video on Demand - VoD) y el servicio MyTV. El desafío en estos servicios es como realizar búsquedas eficientes sobre la librería de videos, dado al alto dinamismo del contenido. Presentamos una estrategia de "caching" para las búsquedas en estos servicios, que maximiza el número total de respuestas correctas a las consultas, considerando una dinámica particular en los contenidos y restricciones de ancho de banda. Nuestro diseño global considera escenarios reales, donde los casos de prueba y los parámetros de configuración surgen de datos reales de un servicio de referencia en producción. Nuestro prototipo es completamente funcional, de uso gratuito, y basado en tecnologías bien probadas de código abierto

Innovation and the economic performance of the primary information sector: a multidisciplinary approach

The aim of this research is to understand and compare the implications of recent technical changes for the development and performance of three key component sub-sectors of the primary information sector (PIS): the Information and Communication Technology supply industries; Telecommunications services and Media services. In this study, the author first reviews the most important economic theories explaining the links between technical change or progress and economic performance (i.e. Neoclassical and Neo- Schumpeterian / Evolutionary), as well as the relatively recent “New Economy” writings about the latest wave of technological innovations. Secondly, the author adopts an historical and evolutionary approach to examine the evolution of three main groups of activities representing the PIS industries in the case of the USA. The study provides an account of the main technical innovations but also the regulatory, organisational, managerial and stylistic changes that follow and complete these innovations. These changes contribute to the creation of new industries and markets and, in a fundamental way to the harvesting of their benefits. Three key groups of activities are taken as case studies for empirical and historical analyses: first, the computer industry, second, the wireline telecommunication industry, and third, the audiovisual content and distribution media services. In the case of the computer and media content industries, while providing an account of the links between innovations and economic performance, the study also examines the evolution from manufacturing-type activities into activities better described as services. In the case of the wireline telecommunication industries, the author highlights the separation of different activities into different modules and highlights the role of the regulator as current “system integrator”. The perspective adopted in this research is critical of those approaches that rely on mainstream economics to provide the main framework for explaining the effect of technical change on the economic performance of these sectors. This study, rather, emphasises the necessity of using a variety of theories to explain the evolution of these sectors. In addition to an historical and evolutionary approach, this study proposes a re-defined version of Baumol’s theory of cost disease (based on a notion of “creative inputs”). It also draws on relevant aspects of the service economics literature and modularity theories (defined as a subset of theories within the Complex Evolving Systems’ school of thought)

Peer-to-peer television for the IP multimedia subsystem

Peer-to-peer (P2P) video streaming has generated a significant amount of interest in both the research community and the industry, which find it a cost-effective solution to the user scalability problem. However, despite the success of Internet-based applications, the adoption has been limited for commercial services, such as Internet Protocol Television (IPTV). With the advent of the next-generation-networks (NGN) based on the IP Multimedia Subsystem (IMS), advocating for an open and inter-operable architecture, P2P emerges as a possible alternative in situations where the traditional mechanisms are not possible or economically feasible. This work proposes a P2P IPTV architecture for an IMS-based NGN, called P2PTV, which allows one or more service providers to use a common P2P infrastructure for streaming the TV channels to their subscribers. Instead of using servers, we rely on the uploading capabilities of the user equipments, like set-top boxes, located at the customers’ premise. We comply with the existing IMS and IPTV standards from the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) and the Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN) bodies, where a centralized P2PTV application server (AS) manages the customer access to the service and the peer participation. Because watching TV is a complex and demanding user activity, we face two significant challenges. The first is to accommodate the mandatory IMS signaling, which reserves in the network the necessary QoS resources during every channel change, establishing a multimedia session between communicating peers. The second is represented by the streaming interruptions, or churn, when the uploading peer turns off or changes its current TV channel. To tackle these problems, we propose two enhancements. A fast signaling method, which uses inactive uploading sessions with reserved but unused QoS, to improve the tuning delay for new channel users. At every moment, the AS uses a feedback based algorithm to compute the number of necessary sessions that accommodates well the demand, while preventing the over-reservation of resources. We approach with special care mobility situations, where a proactive transfer of the multimedia session context using the IEEE 802.21 standard offers the best alternative to current methods. The second enhancement addresses the peer churn during channel changes. With every TV channel divided into a number of streams, we enable peers to download and upload streams different from their current channel, increasing the stability of their participation. Unlike similar work, we benefit from our estimation of the user demand and propose a decentralized method for a balanced assignment of peer bandwidth. We evaluate the performance of the P2PTV through modeling and large-scale computer simulations. A simpler experimental setting, with pure P2P streaming, indicates the improvements over the delay and peer churn. In more complex scenarios, especially with resource-poor peers having a limited upload capacity, we envision P2P as a complementary solution to traditional approaches like IP multicast. Reserving P2P for unpopular TV channels exploits the peer capacity and prevents the necessity of a large number of sparsely used multicast trees. Future work may refine the AS algorithms, address different experimental scenarios, and extend the lessons learned to non-IMS networks. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------La transmisión de vídeo con tecnologías peer-to-peer (P2P) ha generado un gran interés, tanto en la industria como en la comunidad científica, quienes han encontrado en dicha unión la solución para afrontar los problemas de escalabilidad de la transmisión de vídeo, reduciendo al mismo tiempo sus costes. A pesar del éxito de estos mecanismos en Internet, la transmisión de vídeo mediante técnicas P2P no se ha utilizado en servicios comerciales como puede ser el de televisión por IP (IPTV). Con la aparición de propuestas de redes de próxima generación basadas en el IP Multimedia Subsystem (IMS), que permite una arquitectura abierta e interoperable, los mecanismos basados en P2P emergen como posibles alternativas en situaciones donde los mecanismos tradicionales de transmisión de vídeo no se pueden desplegar o no son económicamente viables. Esta tesis propone una arquitectura de servicio de televisión peer-to-peer para una red de siguiente generación basada en IMS, que abreviaremos como P2PTV, que permite a uno o más proveedores de servicio utilizar una infraestructura P2P común para la transmisión de canales de TV a sus suscriptores. En vez de utilizar varios servidores, proponemos utilizar la capacidad de envío de los equipos de usuario, como los set-top boxes, localizados en el lado del cliente. En esta tesis extendemos los trabajos de estandarización sobre IMS IPTV de los organismos 3rd Generation Partnership Project (3GPP) y del Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN), donde un servidor de aplicación (AS) central de P2PTV administra el acceso de los clientes al servicio y permite compartir los recursos de los equipos. Debido a que el acceso a los canales de TV por parte de los usuarios es una actividad compleja, nos enfrentamos a dos retos importantes. El primero es administrar la señalización de IMS, con la cual se reservan los recursos de QoS necesarios durante cada cambio de canal, estableciendo una sesión multimedia entre los diferentes elementos de la comunicación. El segundo está representado por las interrupciones de la reproducción de video, causado por los equipos que sirven dicho vídeo cuando estos se desconectan del sistema o cuando cambian de canal. Para afrontar estos retos, proponemos dos mejoras al sistema. La primera mejora introduce el método de señalización rápida, en la cual se utilizan sesiones multimedia inactivas pero con recursos reservados para acelerar las conexiones entre usuarios. En cada momento, el AS utiliza la información extraída del algoritmo propuesto, que calcula el número de sesiones necesarias para administrar la demanda de conexiones, pero sin realizar una sobre-estimación, manteniendo bajo el uso de los recursos. Hemos abordado con especial cuidado la movilidad de los usuarios, donde se ha propuesto una transferencia de sesión pro-activa utilizando el estándar IEEE 802.21, el cual brinda una mejor alternativa que los métodos propuestos hasta la fecha. La segunda mejora se enfoca en las desconexiones de usuarios durante cambios de canal. Dividiendo los canales de TV en varios segmentos, permitimos a los equipos descargar o enviar diferentes partes de cualquier canal, aumentando la estabilidad de su participación. A diferencia de otros trabajos, nuestra propuesta se beneficia de la estimación de la demanda futura de los usuarios, proponiendo un método descentralizado para una asignación balanceada del ancho de banda de los equipos. Hemos evaluado el rendimiento del sistema P2PTV a través de modelado y de simulaciones de ordenador en sistemas IPTV de gran escala. Una configuración simple, con envío P2P puro, indica mejoras en el retardo y número de desconexiones de usuarios. En escenarios más complejos, especialmente con equipos con pocos recursos en la subida, sugerimos el uso de P2P como una solución complementaria a las soluciones tradicionales de multicast IP. Reservando el uso de P2P para los canales de TV poco populares, se permite explotar los recursos de los equipos y se previene la necesidad de un alto número de árboles multicast dispersos. Como trabajo futuro, se propone refinar los algoritmos del AS, abordar diferentes escenarios experimentales y también extender las lecciones aprendidas en esta tesis a otros sistemas no basados en IMS

FLOSSTV Free, Libre, Open Source Software (FLOSS) within participatory 'TV hacking' Media and Arts Practices

This research operates in the context of a European political discourse, where the main concern is counter­cultural approaches to non­ mandatory collaboration and contractual agreements. FLOSSTV (Free, Libre, Open Source Software TV) covers a broad range of practices, from television via documentary up to media arts productions. This thesis documents the endeavour to formulate a policy for FLOSS culture. FLOSSTV studies the impact of new intellectual property legislation on media production, as well as conceptions and applications of collective authorship and alternative licensing schemes. FLOSSTV sets out to explore methods that can facilitate media and arts practitioners wishing to engage in collaborative media productions. The thesis sets out to investigate the theories and histories of collaborative media and arts productions in order to set the ground for an exploration of the tools, technologies and aesthetics of such collaborations. The FLOSSTV thesis proposes a set of contracts and policies that allow for such collaborations to develop. It is through practice that this research explores FLOSS culture, including its methods, licensing schemes and technologies. In order to focus the research within the field of FLOSSTV I initiated the practice ­based Deptford.TV pilot project as the central research experiment for the FLOSSTV thesis. DVD ONE contains a series of films produced collaboratively for Deptford.TV that express the characteristics and contractual arrangements of FLOSS culture. Deptford.TV is an online audiovisual database primarily collecting media assets around the Deptford area, in South­East London, UK. Deptford.TV functions as an open, collaborative platform that allows artists, film­makers, researchers and participants of the local workshops in and around Deptford, and also beyond Deptford, to store, share, re­edit and redistribute their footage and projects. The open and collaborative nature of the Deptford.TV project demonstrates a form of shared media practice in two ways: audiences become producers by submitting their own footage, and the database enables the contributors to interact with each other. Through my practice­lead research project Deptford.TV I argue that, by supporting collaborative methods and practices, FLOSS (Free, Libre, Open Source Software) can empower media and arts practitioners to collaborate in production and distribution processes of media and arts practices