A flexible receiver-driven cache replacement scheme for continuous media objects in best-effort networks

In this paper, we investigate the potential of caching to improve quality of reception (QoR) in the context of continuous media applications over best-effort networks. Specifically, we investigate the influence of parameters such as loss rate, jitter, delay and area in determining a proxy\u27s cache contents. We propose the use of a flexible cost function in caching algorithms and develop a framework for benchmarking continuous media caching algorithms. The cost function incorporates parameters in which, an administrator and or a client can tune to influence a proxy\u27s cache. Traditional caching systems typically base decisions around static schemes that do not take into account the interest of their receiver pool. Based on the flexible cost function, an improvised Greedy Dual (GD) algorithm called GD-multi has been developed for layered multiresolution multimedia streams. The effectiveness of the proposed scheme is evaluated by simulation-based performance studies. Performance of several caching schemes are evaluated and compared with those of the proposed scheme. Our empirical results indicate GD-multi performs well despite employing a generalized caching policy

Reducing Internet Latency : A Survey of Techniques and their Merit

Bob Briscoe, Anna Brunstrom, Andreas Petlund, David Hayes, David Ros, Ing-Jyh Tsang, Stein Gjessing, Gorry Fairhurst, Carsten Griwodz, Michael WelzlPeer reviewedPreprin

Evaluation of unidirectional background push content download services for the delivery of television programs

Este trabajo de tesis presenta los servicios de descarga de contenido en modo push como un mecanismo eficiente para el envío de contenido de televisión pre-producido sobre redes de difusión. Hoy en día, los operadores de red dedican una cantidad considerable de recursos de red a la entrega en vivo de contenido televisivo, tanto sobre redes de difusión como sobre conexiones unidireccionales. Esta oferta de servicios responde únicamente a requisitos comerciales: disponer de los contenidos televisivos en cualquier momento y lugar. Sin embargo, desde un punto de vista estrictamente académico, el envío en vivo es únicamente un requerimiento para el contenido en vivo, no para contenidos que ya han sido producidos con anterioridad a su emisión. Más aún, la difusión es solo eficiente cuando el contenido es suficientemente popular. Los servicios bajo estudio en esta tesis utilizan capacidad residual en redes de difusión para enviar contenido pre-producido para que se almacene en los equipos de usuario. La propuesta se justifica únicamente por su eficiencia. Por un lado, genera valor de recursos de red que no se aprovecharían de otra manera. Por otro lado, realiza la entrega de contenidos pre-producidos y populares de la manera más eficiente: sobre servicios de descarga de contenidos en difusión. Los resultados incluyen modelos para la popularidad y la duración de contenidos, valiosos para cualquier trabajo de investigación basados en la entrega de contenidos televisivos. Además, la tesis evalúa la capacidad residual disponible en redes de difusión, por medio de estudios empíricos. Después, estos resultados son utilizados en simulaciones que evalúan las prestaciones de los servicios propuestos en escenarios diferentes y para aplicaciones diferentes. La evaluación demuestra que este tipo de servicios son un recurso muy útil para la entrega de contenido televisivo.This thesis dissertation presents background push Content Download Services as an efficient mechanism to deliver pre-produced television content through existing broadcast networks. Nowadays, network operators dedicate a considerable amount of network resources to live streaming live, through both broadcast and unicast connections. This service offering responds solely to commercial requirements: Content must be available anytime and anywhere. However, from a strictly academic point of view, live streaming is only a requirement for live content and not for pre-produced content. Moreover, broadcasting is only efficient when the content is sufficiently popular. The services under study in this thesis use residual capacity in broadcast networks to push popular, pre-produced content to storage capacity in customer premises equipment. The proposal responds only to efficiency requirements. On one hand, it creates value from network resources otherwise unused. On the other hand, it delivers popular pre-produced content in the most efficient way: through broadcast download services. The results include models for the popularity and the duration of television content, valuable for any research work dealing with file-based delivery of television content. Later, the thesis evaluates the residual capacity available in broadcast networks through empirical studies. These results are used in simulations to evaluate the performance of background push content download services in different scenarios and for different applications. The evaluation proves that this kind of services can become a great asset for the delivery of television contentFraile Gil, F. (2013). Evaluation of unidirectional background push content download services for the delivery of television programs [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31656TESI

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

Ontwerp en evaluatie van content distributie netwerken voor multimediale streaming diensten.

Traditionele Internetgebaseerde diensten voor het verspreiden van bestanden, zoals Web browsen en het versturen van e-mails, worden aangeboden via één centrale server. Meer recente netwerkdiensten zoals interactieve digitale televisie of video-op-aanvraag vereisen echter hoge kwaliteitsgaranties (QoS), zoals een lage en constante netwerkvertraging, en verbruiken een aanzienlijke hoeveelheid bandbreedte op het netwerk. Architecturen met één centrale server kunnen deze garanties moeilijk bieden en voldoen daarom niet meer aan de hoge eisen van de volgende generatie multimediatoepassingen. In dit onderzoek worden daarom nieuwe netwerkarchitecturen bestudeerd, die een dergelijke dienstkwaliteit kunnen ondersteunen. Zowel peer-to-peer mechanismes, zoals bij het uitwisselen van muziekbestanden tussen eindgebruikers, als servergebaseerde oplossingen, zoals gedistribueerde caches en content distributie netwerken (CDN's), komen aan bod. Afhankelijk van de bestudeerde dienst en de gebruikte netwerktechnologieën en -architectuur, worden gecentraliseerde algoritmen voor netwerkontwerp voorgesteld. Deze algoritmen optimaliseren de plaatsing van de servers of netwerkcaches en bepalen de nodige capaciteit van de servers en netwerklinks. De dynamische plaatsing van de aangeboden bestanden in de verschillende netwerkelementen wordt aangepast aan de heersende staat van het netwerk en aan de variërende aanvraagpatronen van de eindgebruikers. Serverselectie, herroutering van aanvragen en het verspreiden van de belasting over het hele netwerk komen hierbij ook aan bod

Provider-Controlled Bandwidth Management for HTTP-based Video Delivery

Over the past few years, a revolution in video delivery technology has taken place as mobile viewers and over-the-top (OTT) distribution paradigms have significantly changed the landscape of video delivery services. For decades, high quality video was only available in the home via linear television or physical media. Though Web-based services brought video to desktop and laptop computers, the dominance of proprietary delivery protocols and codecs inhibited research efforts. The recent emergence of HTTP adaptive streaming protocols has prompted a re-evaluation of legacy video delivery paradigms and introduced new questions as to the scalability and manageability of OTT video delivery. This dissertation addresses the question of how to enable for content and network service providers the ability to monitor and manage large numbers of HTTP adaptive streaming clients in an OTT environment. Our early work focused on demonstrating the viability of server-side pacing schemes to produce an HTTP-based streaming server. We also investigated the ability of client-side pacing schemes to work with both commodity HTTP servers and our HTTP streaming server. Continuing our client-side pacing research, we developed our own client-side data proxy architecture which was implemented on a variety of mobile devices and operating systems. We used the portable client architecture as a platform for investigating different rate adaptation schemes and algorithms. We then concentrated on evaluating the network impact of multiple adaptive bitrate clients competing for limited network resources, and developing schemes for enforcing fair access to network resources. The main contribution of this dissertation is the definition of segment-level client and network techniques for enforcing class of service (CoS) differentiation between OTT HTTP adaptive streaming clients. We developed a segment-level network proxy architecture which works transparently with adaptive bitrate clients through the use of segment replacement. We also defined a segment-level rate adaptation algorithm which uses download aborts to enforce CoS differentiation across distributed independent clients. The segment-level abstraction more accurately models application-network interactions and highlights the difference between segment-level and packet-level time scales. Our segment-level CoS enforcement techniques provide a foundation for creating scalable managed OTT video delivery services

Survey of Transportation of Adaptive Multimedia Streaming service in Internet

[DE] World Wide Web is the greatest boon towards the technological advancement of modern era. Using the benefits of Internet globally, anywhere and anytime, users can avail the benefits of accessing live and on demand video services. The streaming media systems such as YouTube, Netflix, and Apple Music are reining the multimedia world with frequent popularity among users. A key concern of quality perceived for video streaming applications over Internet is the Quality of Experience (QoE) that users go through. Due to changing network conditions, bit rate and initial delay and the multimedia file freezes or provide poor video quality to the end users, researchers across industry and academia are explored HTTP Adaptive Streaming (HAS), which split the video content into multiple segments and offer the clients at varying qualities. The video player at the client side plays a vital role in buffer management and choosing the appropriate bit rate for each such segment of video to be transmitted. A higher bit rate transmitted video pauses in between whereas, a lower bit rate video lacks in quality, requiring a tradeoff between them. The need of the hour was to adaptively varying the bit rate and video quality to match the transmission media conditions. Further, The main aim of this paper is to give an overview on the state of the art HAS techniques across multimedia and networking domains. A detailed survey was conducted to analyze challenges and solutions in adaptive streaming algorithms, QoE, network protocols, buffering and etc. It also focuses on various challenges on QoE influence factors in a fluctuating network condition, which are often ignored in present HAS methodologies. Furthermore, this survey will enable network and multimedia researchers a fair amount of understanding about the latest happenings of adaptive streaming and the necessary improvements that can be incorporated in future developments.Abdullah, MTA.; Lloret, J.; Canovas Solbes, A.; García-García, L. (2017). Survey of Transportation of Adaptive Multimedia Streaming service in Internet. Network Protocols and Algorithms. 9(1-2):85-125. doi:10.5296/npa.v9i1-2.12412S8512591-

Network-aware video streaming for future media Internet

272 p

Smart network caches : localized content and application negotiated recovery mechanisms for multicast media distribution

Thesis (Ph. D.)--Massachusetts Institute of Technology, Program in Media Arts & Sciences, 1998.Includes bibliographical references (p. 133-138).by Roger George Kermode.Ph.D