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Probe and Adapt:大规模 HTTP 视频流媒体的速率自适应

网络与互联网体系结构 2016-11-17 v2

摘要

如今,互联网视频流媒体技术正趋同于一种名为基于 HTTP 的自适应流媒体(HAS)的范式。HAS 具有两种独特的形式。首先,通过构建在 HTTP/TCP 之上,它利用对网络友好的 TCP 来实现防火墙/NAT 穿越和带宽共享。其次,通过预先编码并将视频存储为多个离散比特率层级,它以可扩展的方式引入了视频比特率自适应性,使得视频编码被排除在闭环自适应之外。传统观点认为,HAS 客户端观察到的 TCP 吞吐量指示了可用网络带宽,因此可用作视频比特率选择的可靠参考。我们 argue 指出,当 HAS 成为互联网流量的重要组成部分时,这一观点不再成立。我们表明,当多个 HAS 客户端在网络瓶颈处竞争时,竞争客户端的存在和视频比特率的离散性共同导致客户端难以正确感知其公平共享带宽。通过分析和真实实验,我们证明这一根本局限性会导致例如视频速率振荡等问题,从而负面影响视频观看体验。因此,我们 argue 指出,有必要在应用层实施一种“探测与自适应”(probe-and-adapt)机制用于 HAS 视频速率自适应,该机制类似于但正交于 TCP 实现的传输层网络速率自适应。我们提出了 PANDA——一种用于 HAS 的客户端速率自适应算法,作为这一思想的体现。我们的测试床结果表明,与常规算法相比,PANDA 能够在给定的缓冲区下溢风险下,将视频速率的不稳定性降低 60%。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.0510,
  title  = {Probe and Adapt: Rate Adaptation for HTTP Video Streaming At Scale},
  author = {Zhi Li and Xiaoqing Zhu and Josh Gahm and Rong Pan and Hao Hu and Ali C. Begen and Dave Oran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0510},
  year   = {2016}
}

备注

Bridged version submitted to IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Special Issue on Adaptive Media Streaming