Tez No İndirme Tez Künye Durumu
180979
Optimal streaming of rate adaptable video / Ayarlanabilir hızlı videonun en iyi iletimi
Yazar:EREN GÜRSES
Danışman: DOÇ. DR. GÖZDE BOZDAĞI AKAR ; DOÇ. DR. NAİL AKAR
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin:
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2006
107 s.
Bu calışmada ağ durumuna güre ayarlanabilir video iletiminin di-şs g onamikleri analiz edilmiş ve elde edilen sonuşlar doğrultusunda hızs c g˙bozunum kontrolü yapabilen ve TCP (Iletim Kontrol Protokolü) trafiğiu u güile denkserlik sağlayan video iletim algoritmaları onerilmiştir. Onerileng ü salgoritmalar yeniden iletime dayalı olarak calışmakta ve bu sebe-şsple yeniden iletimlerden kaynaklanan gecikmeyi tolere edecek izleme˙onbelleği kullanımını gerekli kılmaktadır. Ilk olarak TCP iletim pro-ü gtokolü uzerinde koşan ve uyguladığı seşici cerşeve düşurme (SFD)uü s g c şc usüalgoritması ile ağ koşullarına kendini uyarlayabilen, basit, etkili veg sozgün bir yüntem onerilmiştir. Zamansal olarak hızı ayarlanabilir ikiüu o ü skatmanlı video kullanımıyla gerşeklenen SFD ancak saniyeler mer-ctebesinde ilk izleme onbelleği kullanılması durumunda başarılı sonuşlarü g s cvermiştir.sTezin ikinci bülümünde ise uygulama katmanında yapılacak Enou uiyi paket iletim Politikalarını ve en iyi Hız Kontolünü (OSRC) or-uutalama odül kriterine güre bulan bir hız bozunum kontrolü algorit-üu o uması onerilmiştir. En iyi paket iletim Politikaları (OS) Markov Kararü sSüreşlerini (MDP) kullanarak verilen kanal koşulları ve hız kısıtı altındauc spaketlerin zamanında başarılı olarak yerine ulaşması olasılığını orta-s s glama odül kriterine güre en büyüten politiklar olarak bulunmaktadır.üu o uuDiğer taraftan en iyi Hız Kontrolü (RC) ise video bozunum mod-g ueli ve OS ile bulunan ortalama başarılı iletim olasılığı bilgisini kulla-s gnarak video bozunumunu en küculten en iyi video hız kısıtının bulun-uş üması ile yapılmaktadır. Sayısal ornekler işin, yeniden iletim yapmayanü cTCP-dostu hız kontrolü (TFRC) protokolü ve hız bozunum kaybınau urağmen yüksek cozünürlüklü hız ayarlamalı (FGS) kodlanmış videog u şü u u u u sükullanılmıştır. Onerilen algoritmanın etkinliği analitik sonuşlar ve ns-s g c2 simülasyonları güsterilmiştir.u o sAnahtar Kelimeler: video iletimi, ayarlanabilir hızlı video, Markovkarar süreşleri, TCP-dostu hız kontrolüuc u
In this study, we study the dynamics of network adaptive video stream-ing and propose novel algorithms for rate distortion control in videostreaming. While doing so, we maintain inter-protocol fairness withTCP (Transmission Control Protocol) that is the dominant trans-port protocol in the current Internet. The proposed algorithms areretransmission-based and necessitate the use of playback buffers in or-der to tolerate the extra latency introduced by retransmissions. In thefirst part, we propose a practical network-adaptive streaming schemebased on TCP transport and the idea of Selective Frame Discarding(SFD) that makes use of two-layer temporally scalable video. Theefficacy of the SFD scheme is validated for playout buffer times inthe order of seconds and therefore makes it suitable more for delaytolerant streaming applications.In the second part of the thesis, we propose an application layerrate-distortion control algorithm which provides Optimal Schedulingand Rate Control (OSRC) policies in the average reward sense in orderto achieve efficient streaming of video. The Optimal Scheduling (OS)we propose maximizes the probability of successfully on time deliveryaccording to a prespecified set of rate constraints, and different chan-nel conditions by using Markov Decision Process (MDP) models. Onthe other hand optimal rate control (RC) is achieved by calculatingthe optimal rate constraint which minimizes the average distortionof a video streaming session by making use of the video distortionmodel derived for lossy channels and achievable success probabilitiesprovided by the set of optimal schedules. For numerical examples,we focus on an equation-based TCP friendly rate control (TFRC)protocol where transport layer retransmissions are disabled and FineGranular Scalable (FGS) coded video is used for improved rate adap-tation capabilities but with an additional rate distortion penalty. Theefficacy of the proposed OSRC algorithm is demonstrated by meansof both analytical results and ns-2 simulations.Keywords: video streaming, rate adaptable video, Markov decisionprocesses, TCP-friendly rate control