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Design of video streaming service quality
control system using available bandwidth
information
Speaker:饒展榕
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Outline
1.
Introduction
2.
Related works
3.
Proposed VQCS operating environment and functional
architecture
4.
Performance analysis
5. Conclusion
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1.Introduction
 先前存在的網際網路服務和變動多媒體服務，
如IPTV（網際網路協議電視）、VoIP（IP語音）
和VOD（視頻點播）提供融合的網絡環境。
 QoS ( Quality of Service )控制架構建議由標準機
構提供資源管理和接納控制，但不考慮服務用
戶的體驗的品質。
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1.Introduction
 QoE(Quality of Experience)品質經驗是術語用來
描述他是如何滿足所提供用戶的服務品質。
 QoE是非常主觀的性質，在制定措施它是非常
重要的策略，盡可能符合實際。
 本論文提出了系統互通之間的媒體品質和傳輸
QoS的參數，尤其是可用的頻寬控制，以提高
服務用戶的品質水平。
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1.Introduction
 用戶使用建議的 VQCS (Video Quality Control
System) （視頻品質控制系統）系統服務和網絡
供應商可以提供更強的服務品質。
 它可以自適應控制流根據網絡可用頻寬的數據
傳輸速率。
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2. Related works
A.在下一代網路上的QoS控制架構 NGN(Next
Generation Network)
 現有視訊的品質控制系統的措施，網絡時延，
抖動和封包遺失率，使用控制封包像RTCP(RTP
控制協議)。
 然後，它測量的QoS參數進行分析，並源於QoS
控制值，以提高經驗豐富的視訊品質
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2. Related works
 現有的品質控制系統不考慮可用的頻寬，因此
它是無關控制品質的視訊串流服務。
 由於視訊串流服務需要大量的頻寬，可用頻寬
不足導致封包遺失。
 即時的可用頻寬信息管理是必要的，因為封包
遺失會導致視訊品質嚴重退化如抽筋，塊失真
和模糊的。
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2. Related works
B:連結可用頻寬測量研究
1.使用證明封包的可用頻寬測量方法
 現有的可用頻寬測量方法分為單跳(single-hop)差
距模型的基礎封包訓練測量技術和自我誘導的
擠塞技術
 具有代表性的單跳差距模型有IGI（初始間隙模
型）和 PTR（封包傳輸率）
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2. Related works
 這個技術是觀察短時間當在接收端觀察的速度
小於丟封包的速度，其中一方發送直到所有
TOPP、pathChirp和Pathload等擁塞感應技術加強
了傳輸速率封包的佇列和措施的可用頻寬。
 pathChirp和Pathload是藉由發送出UDP測試封包，
測量網路剩餘頻寬
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2. Related works
2.可用頻寬測量方法使用IP標頭的總長度範圍
 在IP封包標頭的總長度範圍裡是用來測量每個
鏈路可用頻寬。
 每個節點提取的信息總長度從IP封包輸入路由
器的測量時間和計算佔據鏈接的封包數量通過
總長度值的累計總和。
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2. Related works
C. SVC（可擴展視頻編碼）考慮網絡環境和終端
性能的研究
 SVC是由JVT（聯合視頻工作組）標準化的視頻
編碼技術，JVT是由ISOIIEC MPEG（運動圖像專
家組）和ITUT VCEG（視頻編碼專家組）所組成。
 SVC認為圖像分辨率和數據傳輸速率，以控制
使用的時間和空間的可擴展性視訊品質。
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3.Proposed VQCS operating
environment and functional architecture
A. VQCS作業環境
圖 顯示對於VQCS作業環境，建議使用可用頻寬來控制視訊品質。
 scalability extractor可擴展性提取
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3.Proposed VQCS operating
environment and functional architecture
B. VQCS的功能架構
 下圖 顯示了擬議 VQCS系統的架構，根據可用
頻寬控制資料流數據傳輸速率可以積極提高用
戶的體驗視頻品質。
 VQCS是由5種模塊、2個外部接口（QS和QE）
和4（QA，QF，QM和QR）的內部接口所組成。
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3.Proposed VQCS operating
environment and functional architecture
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3.Proposed VQCS operating
environment and functional architecture
C.VQCS作業程序
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3.Performance analysis
 圖 為測試網絡實驗來模擬 VQCS性能。
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3.Performance analysis
 本論文基於 Linux的路由器（kernel 2.6)使用下面的
命令來控制網絡延時，抖動，封包遺失和頻寬。
#tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms
#tc qdisc change dev eth0 root netem delay l00ms 10ms
#tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.1 %
#tc qdisc add dev eth0 root handle 10: cbq bandwidth
5Mbit avpkt 1000
 上述命令生成end-to-end分別為100ms的延遲、在
100ms內延遲10ms的抖動封包遺失率0.1％，在有限
鏈路頻寬高達5Mbps的吞吐率。
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4.Performance analysis
 本論文透過各種網絡環境中比較300個原始圖像
和300個測試通過圖像使用完整的參考方法類似
圖。
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4.Performance analysis
 如果相同的網絡環境視訊流傳輸速率較低在
900Kbps，使用VQCS雖然SSIM評分圖像分辨率下
降到0.962但防止封包遺失可以提高視訊串流的服
務品質。
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4.Performance analysis
 2.5Mbps數據傳輸速率的視訊串流在2Mbps的可
用頻寬網路封包遺失率很高，使嚴重失真出現
如下所示的圖。
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5.Conclusion
 各種多媒體服務，如視頻，語音和遊戲服務，
可以提供IPTV，這些服務需要大量頻寬。
 此時，當網絡可用頻寬不足時會造成視訊品質
退化如視訊抽筋、塊失真和模糊。
 因此，我們定期計算鏈接的數據封包的數量和
使用IP標頭在終端封包總長度測量可用的頻寬。
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