Truyền video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường

Truyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đườngTruyền Video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - VŨ DUY KHÁNH TRUYỀN VIDEO DÙNG GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN ĐA ĐƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH - 2016 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - VŨ DUY KHÁNH TRUYỀN VIDEO DÙNG GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN ĐA ĐƯỜNG CHUYÊN NGÀNH : HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 60.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VÕ THỊ LƯU PHƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình TPHCM, Ngày 06 tháng năm 2016 Học viên thực luận văn Vũ Duy Khánh ii LỜI CÁM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể thầy, cô giáo Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông tận tình bảo em suốt thời gian học tập nhà trường Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo TS.Võ Thị Lưu Phương, người trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi tận tình bảo cho em suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Bên cạnh đó, để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, lời động viên quý báu bạn bè, gia đình đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Tuy nhiên, thời gian có hạn, nỗ lực mình, luận văn em khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thông cảm bảo tận tình quý thầy cô bạn Trân trọng cám ơn TPHCM, ngày 06 tháng năm 2016 Học viên thực luận văn Vũ Duy Khánh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN………………………… ii MỤC LỤC…………… iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT v DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU………………… Chương - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC MPTCP……… .4 1.1 Tổng quan giao thức MPTCP 1.2 Nền tảng kiến trúc MPTCP 1.3 Nguyên lý điều khiển .8 Cân tải giao thức MPTCP Cải thiện băng thông Công truyền đơn đường .8 1.4 Hoạt động MPTCP Thiết lập kết nối MPTCP .9 Khởi tạo luồng 11 Ánh xạ số thứ tự liệu 14 Đóng kết nối MPTCP .16 1.5 Các vấn đề nghiên cứu liên quan đến MPTCP 17 1.6 Kết luận chương 18 Chương - TỔNG QUAN VIDEO STREAMING DÙNG HTTP 19 2.1 Giới thiệu video streaming 19 2.2 Tổng quan adaptive streaming dựa tảng HTTP .20 Tổng quan 20 Mô tả hệ thống MPEG - DASH 22 Mô tả tập tin MPD 23 2.3 Giới thiệu tổng quan phương pháp adaptation .26 Phương pháp thông lượng .26 Phương pháp đệm .27 2.4 Tổng quan adaptation Dash.js .29 Phương pháp thông lượng Dash .31 iv Phương pháp đệm Dash .32 2.5 Các vấn đề nghiên cứu liên quan đến giải pháp Dash 33 2.6 Kết luận chương 33 Chương - THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 34 3.1 Mô tả video mẫu theo chuẩn Dash .34 3.2 Triển khai thực nghiệm 35 3.3 Tiêu chí đánh giá chất lượng video 36 Thời gian video chất lượng tốt 37 Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video 40 Dựa số lần switch 43 Dựa bitrate trung bình 45 3.4 Kết luận chương 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt ABR Tiếng anh Adaptive bitrate Tiếng việt Kỹ thuật truyền liệu đa phương tiện thông qua mạng ADSL CDN Asymmetric Digital Subscriber Đường dây thuê báo số bất đối Line xứng content delivery network or Mạng phân phối nội dung content distribution network DASH HDS Dynamic adaptive streaming Streaming thích ứng động thông over HTTP qua HTTP HTTP Dynamic Streaming Công nghệ thích ứng động Adobe HLS HTTP Live Streaming Công nghệ thích ứng động Apple HTTP Hypertext transfer protocol Giao thức truyền siêu văn IANA Internet Assigned Numbers Tổ chức cấp phát số hiệu Internet Authority Internet Engineering Task Tổ chức nghiên cứu, phát triển Force định chuẩn Internet IP Internet Protocol Giao thức Internet LTE Long Term Evolution Công nghệ di động hệ thứ tư MPD Media Presentation Description Mô tả trình diễn phương tiện IETF vi MPTCP MultiPath Transmission Giao thức truyền tải đa đường Control Protocol NAT Network Address Translation Chuyển đổi IP cục sang IP công cộng RTMP Real-Time Messaging Protocol Giao thức Adobe phát triển RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức truyền tin thời gian thực TCP Transmission control protocol Giao thức truyền tải đơn đường TNG Transport next-generation Tầng vận chuyển hệ vii DANH SÁCH BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Bảng thông tin giao thức MPTCP 2.1 Bảng tham số đo lường 26 2.2 So sánh khác biệt dựa đệm phương pháp 28 thích ứng 3.1 Mô tả tốc độ bitrate tỉ lệ khung hình phân đoạn 34 6s 3.2 Mô tả tỉ lệ băng thông hai đường khác 36 viii DANH SÁCH HÌNH VẼ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Mô hình phân chia chức Tng 1.2 Các thiết bị trung gian mô hình mạng Internet hệ 1.3 Mối quan hệ Tng (bên trái) MPTCP (bên phải) 1.4 Ví dụ kịch sử dụng MPTCP 10 1.5 Bản tin Multipath Capable 10 1.6 Mô tả trình khởi tạo phiên kết nối 11 giao thức MPTCP 1.7 Mô tả trình khởi tạo luồng 12 giao thức MPTCP 1.8 Ví dụ sử dụng Token 14 1.9 Bản tin Data Sequence Mapping 16 2.1 Biểu đồ lưu lượng internet từ 2013 đến 2018 19 2.2 Kiến trúc phân phối nội dung dựa HTTP 21 Streaming 2.3 Thành phần tiêu chuẩn DASH [8] 23 2.4 Thành phần tiêu chuẩn DASH [8] 24 2.5 Mô hình làm việc Adaptive Dynamic Streaming 25 2.6 Mô hình adaptation logic Dash.js 30 2.7 Mô hình hoạt đông Throughtput Rule 31 3.1 Mô hình kiểm thử video streaming giao thức 35 MPTCP 3.2(a) Sự thay đổi chất lượng video dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình 37 38 Thời gian video chất lượng tốt N=3 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Tỉ lệ 1s 2s 6s 10s Hình 3.2(b): Sự thay đổi chất lượng video dựa tỉ lệ băng thông hai đường khác mẫu trung bình Tiếp theo, Chúng tiến hành chỉnh sửa tăng mẫu thử lên để so sánh xem chất lượng mẫu thử có tốt chất lượng mẫu thử hay không N=6 Thời gian video chất lượng tốt 100% 90% 80% 70% 60% TH 50% TH TH 40% TH 30% TH 20% 10% 0% Phân Đoạn 10 Hình 3.3(a): Sự thay đổi chất lượng video dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Kết thể hình 3.3(a) cho thấy trường hợp phân đoạn 1s cho kết giảm dần so với tỉ lệ băng thông đường khác Các đô dài phân đoạn lại thay đổi rõ rệt (chất lượng giữ mức tương 39 đương 100%) Điều cho thấy việc tăng số mẫu thử có hiệu việc cải thiện chất lượng video Thời gian video chất lượng tốt N=6 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Tỉ Lệ 1s 2s 6s 10s Hình 3.3(b): Sự thay đổi chất lượng video dựa tỉ lệ băng thông hai đường khác mẫu trung bình Nhận xét : - Đây tiêu chí đưa để đánh giá chất lượng DASH điều kiện băng thông khác môi trường truyền đa đường MPTCP - Tỉ lệ phần trăm hình biểu thị phần trăm thời gian video chất lượng tốt so với tổng thời gian - Chất lương video đánh giá tốt video trình chiếu độ phân giải 1280x720 - Trong đó, phân đoạn 2s, 6s, 10s cho video trình chiếu hoàn toàn độ phân giải 1280x720 với tỉ lệ đạt 100% trình thực nghiệm 40 Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video Tương tự tiêu chí 1, hình 3.4(a) cho thấy tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa độ dài phân đoạn video so với tỉ lệ băng thông đường khác Chúng thấy tỉ lệ băng thông đường khác trường hợp cho chất lượng tốt tất phân đoạn Ngược lại chất lượng tệ dần tỉ lệ băng thông đường khác tăng lên Chúng khảo sát thấy độ dài phân đoạn 1s cho chất lượng video tệ Ngược lại chất lượng phân đoạn 6s cho chất lượng video tốt tất phân đoạn Bên cạnh đó, độ dài phân đoạn 2s 10s so với tỉ lệ băng thông đường khác trường hợp cho chất lượng tương đương Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video N=3 50.00% 45.00% 40.00% 35.00% 30.00% TH 25.00% TH 20.00% TH TH 15.00% TH 10.00% 5.00% 0.00% 10 Phân Đoạn Hình 3.4(a): Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình 41 Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video N=3 50.00% 45.00% 40.00% 35.00% 30.00% 1s 25.00% 2s 20.00% 6s 15.00% 10s 10.00% 5.00% 0.00% Tỉ lệ Hình 3.4(b): Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa tỉ lệ băng thông hai đường khác mẫu trung bình Tiếp theo, Chúng tiến hành chỉnh sửa tăng mẫu thử lên để so sánh xem chất lượng mẫu thử có tốt chất lượng mẫu thử hay không Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video N=6 50.00% 45.00% 40.00% 35.00% 30.00% TH TH 25.00% TH 20.00% TH 15.00% TH 10.00% 5.00% 0.00% 10 Phân Đoạn Hình 3.5(a): Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Tồng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video 42 N=6 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% Tỉ lệ 1s 2s 6s 10s Hình 3.5(b): Tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa tỉ lệ băng thông hai đường khác mẫu trung bình Tương tự tiêu chí 1, Hình 3.5(a) cho thấy tổng số lần switch ảnh hưởng đến chất lượng video dựa độ dài phân đoạn video so với tỉ lệ băng thông đường khác nhau.Việc tăng mẫu thử cho kết tốt đa số trường hợp cho kết tốt (trừ độ dài phân đoạn 1s), độ dài phân đoạn 1s cải thiện đáng kể so với việc sử dụng mẫu thử thông lượng trung bình khảo sát trước Trong đó, tỉ lệ băng thông đường khác trường hợp chí cho chất lượng tệ phân đoạn 1s mẫu thông lượng trung bình trước Nhận xét: - Tổng số lần switch chia làm loại : Tổng số lần switch ảnh hưởng lớn tổng số lần switch không ảnh hưởng lớn đến chất lượng video - Tổng số lần switch ảnh hưởng lớn có nghĩa tỉ lệ băng thông đường khác tăng lên làm chất lượng video tệ dần (thí dụ switch biến đổi qua lại độ phân giải 1280x720 rớt xuống độ phân giải thấp 480x360) - Tổng số lần switch ảnh hưởng không lớn có nghĩa độ dài phân đoạn tăng dần làm chất lượng video tăng lên (thí dụ switch biến đổi qua lại độ phân giải 1280x720 đến 854x480 hay từ 854x480 đến 480x360) 43 Dựa số lần switch Kết thể hình 3.6 cho thấy phân đoạn 6s 10s cho số lần switch thấp Ngược lại, phân đoạn 1s cho số lần switch cao Xét thêm trường hợp tương đương phân đoạn 2s 10s tiêu chí để đánh giá chất lượng video dựa số lần switch Kết số lần switch phân đoạn 10s có số lần switch thấp so với phân đoạn 2s Độ dài phân đoạn vs Số lần switch : mẫu 180 160 TH 1:1 140 TH 1:2 120 TH 1:3 TH 1:4 100 TH 1:5 80 Expon (TH 1:1) 60 Expon (TH 1:2) 40 Expon (TH 1:3) Expon (TH 1:4) 20 Expon (TH 1:5) 0 10 11 Hình 3.6: Sự thay đổi số lần switch dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Chúng tiến hành chỉnh sửa tăng mẫu thử lên để so sánh xem chất lượng mẫu thử có tốt chất lượng mẫu thử hay không 44 Độ dài phân đoạn vs Số lần switch : mẫu 120 TH 1:1 TH 1:2 100 TH 1:3 80 TH 1:4 TH 1:5 60 Expon (TH 1:1) 40 Expon (TH 1:2) Expon (TH 1:3) 20 Expon (TH 1:4) 0 10 11 Expon (TH 1:5) Hình 3.7: Sự thay đổi số lần switch dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Kết thể hình 3.7 cho thấy tăng mẫu thử lên số lần switch giảm xuống cho thấy việc tăng số mẫu thử có hiệu việc cải thiện chất lượng video, phân đoạn 6s 10s cho số lần switch thấp so với chất lượng mẫu thử Ngược lại, 1s số lần switch cao giảm đáng kể so với chất lượng video mẫu thử Xét thêm trường hợp tương đương phân đoạn 2s, 6s 10s tiêu chí để đánh giá chất lượng video dựa số lần switch Kết số lần switch phân đoạn 10s thấp so với phân đoạn lại số lần switch phân đoạn 10s giảm đáng kể so với trường hợp sử dụng mẫu thử Nhận xét : - Số lần switch tệ tỉ lệ băng thông đường tăng lên, ngược lại số lần switch tốt độ dài phân đoạn tăng lên - Số lần switch trường hợp tương đương phần trước kiểm chứng phân đoạn 10s cho kết tốt số lần switch thấp trường hợp mẫu thử mẫu thử 45 Dựa bitrate trung bình Kết thể hình 3.8 cho thấy phân đoạn 6s 10s cho số lần bitrate trung bình cao Ngược lại, 1s cho số lần birate trung bình theo chiều hướng giảm dần Xét thêm trường hợp tương đương phân đoạn 2s 10s tiêu chí để đánh giá chất lượng video dựa bitrate trung bình Kết số lần bitrate trung bình phân đoạn 10s cao so với phân đoạn 2s Độ dài phân đoạn vs Bitrate: mẫu 1500 1400 1300 Bitrate (kbps) 1200 1100 TH 1:1 1000 TH 1:2 TH 1:3 900 TH 1:4 800 TH 1:5 700 600 500 Độ dài phân đoạn (s) 10 11 Hình 3.8: Sự thay đổi bitrate trung bình dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Chúng tiến hành chỉnh sửa tăng mẫu thử lên để so sánh xem chất lượng mẫu thử có tốt chất lượng mẫu thử hay không 46 Độ dài phân đoạn vs Bitrate : mẫu 1600 1500 1400 Bitrate (kbps) 1300 1200 TH 1:1 1100 TH 1:2 1000 TH 1:3 900 TH 1:4 800 TH 1:5 700 600 500 10 11 Độ dài phân đoạn (s) Hình 3.9: Sự thay đổi bitrate trung bình dựa độ dài phân đoạn mẫu trung bình Kết thể hình 3.9 cho thấy tăng mẫu lên số bitrate trung bình tăng lên đáng kể cho thấy việc tăng số mẫu thử có hiệu việc cải thiện chất lượng video, phân đoạn 6s 10s cho số lần biến đổi bitrate trung bình cao so với chất lượng mẫu thử Ngược lại, 1s cho số bitrate trung bình luôn thấp so với phân đoạn khác tốt so với trường hợp chất lượng video mẫu thử Xét thêm trường hợp tương đương phân đoạn 2s, 6s 10s tiêu chí để đánh giá chất lượng video dựa bitrate trung bình Kết số lần bitrate trung bình phân đoạn 6s cao so với hai phân đoạn lại số lần bitrate trung bình phân đoạn 6s tăng so với trường hợp sử dụng mẫu thử Nhân xét : - Bitrate trung bình tốt độ dài phân đoạn tăng lên, ngược lại bitrate trung bình xấu tỉ lệ băng thông đường khác tăng lên 47 - Dựa số lần bitrate trung bình để xem xét trường hợp tương đương tiêu chí phân đoạn 10s cho kết bitrate trung bình tốt so với trường hợp phân đoạn lại - Dựa số lần bitrate trung bình để xem xét trường hợp tương đương tiêu chí phân đoạn 6s cho kết tốt so với trường hợp phân đoạn lại Kết luận : Sau đánh giá chất lượng video dựa bốn tiêu chí đề Chúng nhận thấy kết đánh giá tốt tiến hành tăng mẫu thử lên số lần switch trường hợp giảm xuống birate trung bình tăng lên đáng kể, đặc biệt phân đoạn 6s 10s cho kết tốt truyền giao thức MPTCP Chúng tôi, đề xuất sử dụng phân đoạn 10s tất trường hợp để đánh giá chất lượng video Phân đoạn 10s biến đổi số lần switch thấp biến đổi số lần bitrate trung bình cao nhằm cải thiện chất lượng video mức tốt điều kiện băng thông mạng khác Cuối cùng, khẳng định chất lượng video tệ dần độ dài phân đoạn giảm dần 3.4 Kết luận chương Chương tiến hành xây dựng hệ thống video streaming hoạt động MPTCP TCP Sau đó, phân tích đánh giá kết đo lường chất lượng video truyền video giao thức MPTCP Chúng nhận thấy kết đánh giá tốt tăng mẫu thử lên số lần switch trường hợp giảm xuống birate trung bình tăng lên đáng kể, đặc biệt phân đoạn 6s 10s cho kết tốt truyền giao thức MPTCP Chúng đề xuất sử dụng phân đoạn 10s cho tất trường hợp đánh giá chất lượng video môi trường truyền dẫn đa đường Cuối cùng, khẳng định chất lượng video tệ dần độ dài phân đoạn giảm 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tốc độ mạng việt nam so với nước khác giới chưa thật ổn định Một giao thức truyền tải đa đường MPTCP đời nhằm cải thiện thông lượng, tránh tắc nghẽn đa đường có độ sẳn sàng cao so với truyền tải đơn đường TCP Các ứng dụng video ngày trở nên phổ biến nên đòi hỏi phải có băng thông tốt nhằm đáp ứng nhu cầu truyền tải nội dung video đến người dùng Luận văn giúp nhìn nhận rõ tảng giao thức truyền tải đa đường MPTCP chuẩn Dash video Tiếp theo, giới thiệu mô tả kỹ thuật adaptation dựa phương pháp thông lượng phương pháp đệm Sau đó, tiến hành chỉnh sửa trình player dash.js mặc định client hoạt động bốn rule, chỉnh sửa throughput rule chạy độc lập để kiểm chứng chất lượng video môi trường truyền dẫn đa đường Chúng tôi, xây dựng hệ thống video streaming hoạt động hai môi trường truyền dẫn đa đường MPTCP truyền dẫn đơn đường TCP Các kết đánh giá chất lượng video tương đối tốt tiến hành tăng số mẫu số lần switch trường hợp giảm xuống birate trung bình tăng lên đáng kể, đặc biệt phân đoạn 6s 10s cho kết tốt truyền giao thức MPTCP Chúng đề xuất sử dụng phân đoạn 10s cho tất trường hợp đánh giá chất lượng video môi trường truyền dẫn đa đường Cuối cùng, khẳng định chất lượng video tệ dần độ dài phân đoạn giảm Tuy nhiên, thời gian nghiên cứu kinh nghiệm có hạn, nên luận văn đánh giá chất lượng video dựa phương pháp thông lượng Định hướng nghiên cứu phát triển tiếp theo: Sau nghiên cứu xong luận văn em đưa số nghiên cứu :  Đánh giá chất lượng video thông qua phương pháp đệm  Xây dựng hệ thống video streaming cho giải pháp hội nghị truyền hình môi trường truyền dẫn đa đường 49  Đề xuất tăng nhiều luồng vật lý để đánh giá việc tắc nghẽn truyền môi trường đa đường  Đề xuất phương pháp adaptation thích hợp cho video streaming môi trường đa đường dựa thông lượng đệm 50 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cisco, I (2011), “ Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2010-2015 ”, CISCO White paper, 2010-2015 [2] A Ford, C Raiciu, M Handley, S.Barre and J.Iyengar (2011), “Architectural Guidelines for Multipath TCP Development ”, RFC 6182 [3] Wischik, D., Raiciu, C., Greenhalgh, A., & Handley, M (2011, March), “Design, Implementation and Evaluation of Congestion Control for Multipath TCP ”, In NSDI (Vol 11, pp 8-8) [4] Paasch, C., & Bonaventure, O (2014),“Decoupled from IP, TCP is at last able to support multihomed hosts”, ACM Queue (Print): tomorrow's computing today, 12 [5] Handley, M., Bonaventure, O., Raiciu, C., & Ford, A (2013), “ TCP extensions for multipath operation with multiple addresses ” [6] Chen, Y C., Lim, Y S., Gibbens, R J., Nahum, E M., Khalili, R., & Towsley, D (2013, October), “ A measurement-based study of multipath tcp performance over wireless networks ”, In Proceedings of the 2013 conference on Internet measurement conference (pp 455-468) ACM [7] Zhou, D., Song, W., Wang, P., & Zhuang, W (2015), “ Multipath TCP for user cooperation in LTE networks ”, IEEE Network, 29(1), 18-24 [8] Huang, J., Qian, F., Gerber, A., Mao, Z M., Sen, S., & Spatscheck, O (2012, June), “ A close examination of performance and power characteristics of 4G LTE networks ”, In Proceedings of the 10th international conference on Mobile systems, applications, and services (pp 225-238) ACM [9] Cisco White Paper San Diego, CA, USA (2014, June 10), “ The Zettabyte EraTrends and Analysis ” [10] Stockhammer, T (2011, February), “ Dynamic adaptive streaming over HTTPStandards and design principles ”, In Proceedings of the second annual ACM conference on Multimedia systems (pp 133-144) ACM 51 [11] I Sodagar (2011), “The MPEG-DASH Standard for Multimedia Streaming Over the Internet ”, IEEE Multimedia, vol 18, no.4, Oct.-Dec 2011, pp 62-67 [12] Thang, T C., Ho, Q D., Kang, J W., & Pham, A T (2012), “ Adaptive streaming of audiovisual content using MPEG DASH ”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, 58(1), 78-85 [13] Rubio Romero, L (2011), “ A dynamic adaptive HTTP streaming video service for Google Android ” [14] Miller, K., Quacchio, E., Gennari, G., & Wolisz, A (2012, May), “ Adaptation algorithm for adaptive streaming over HTTP ”, In 2012 19th International Packet Video Workshop (PV) (pp 173-178) IEEE [15] Akhshabi, S., Narayanaswamy, S., Begen, A C., & Dovrolis, C (2012), “ An experimental evaluation of rate-adaptive video players over HTTP ”, Signal Processing: Image Communication, 27(4), 271-287 [16] Müller, C., Lederer, S., & Timmerer, C (2012, February), “ An evaluation of dynamic adaptive streaming over HTTP in vehicular environments ”, In Proceedings of the 4th Workshop on Mobile Video (pp 37-42) ACM [17] Chowrikoppalu, Yashavanth Puttaswamy Gowda (2013), Multipath Adaptive Video Streaming over Multipath TCP, Doctoral dissertation, Intel [18] Thang, T C., Le, H T., Pham, A T., & Ro, Y M (2014), “ An evaluation of bitrate adaptation methods for HTTP live streaming ”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 32(4), 693-705 [19] Nguyen, T., Vu, T., Nguyen, D V., Ngoc, N P., & Thang, T C (2015, December), “ QoE optimization for adaptive streaming with multiple VBR videos ”, In 2015 International Conference on Communications, Management and Telecommunications (ComManTel) (pp 189-193) IEEE [20] Le, H T., Nguyen, D V., Ngoc, N P., Pham, A T., & Thang, T C (2013, October), “ Buffer-based bitrate adaptation for adaptive HTTP streaming ”, In 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC 2013) (pp 33-38) IEEE 52 Các trang web: [21] Dash Industry Forum: http://dashif.org/ [22] Logic ABR: https://github.com/Dash-Industry-Forum/dash.js/wiki/ABR-Logic [23] Website : https://www.bitcodin.com/blog/2015/04/mpeg-dash/, 21 Apr 2015 [24] ITEC video Big Buck Bunny: http://www-itec.uni-klu.ac.at/ftp/datasets/DASHDataset2014/BigBuckBunny [...]... luận văn là như sau: tìm hiểu giao thức truyền tải đa đường MPTCP, tìm hiểu video streaming dùng HTTP, MPEG-DASH, chỉnh sửa player để đánh giá và cải tiến chất lượng video khi truyền trên giao thức MPTCP  Phạm vi nghiên cứu : - Nghiên cứu giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường MPTCP: nguyên lý điều khiển và kiến trúc của MPTCP - Tìm hiểu và nghiên cứu video streaming dùng HTTP, MPEG-DASH: bộ thích... Kết luận chương 1 Chương này giới thiệu tổng quan về nền tảng kiến trúc của giao thức truyền tải đa đường MPTCP, tìm hiểu các nguyên lý điều khiển và hoạt động của giao thức MPTCP Từ đó, đưa ra các ứng dụng truyền video trên giao thức truyền tải đa đường MPTCP 19 Chương 2 - TỔNG QUAN VIDEO STREAMING DÙNG HTTP 2.1 Giới thiệu video streaming Trong 20 năm của thế kỷ trước, thế giới đã chứng kiến một sự... trong giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường được hình thành từ một hoặc nhiều luồng con Các luồng con sẽ tạo ra các cặp địa chỉ khác nhau, và truyền dữ liệu cùng lúc trên các luồng con nhằm tăng thông lượng so với giao thức truyền tải đơn đường [3] Công bằng và truyền đơn đường Một luồng đa đường không nên chấp nhận tăng khả năng (trọng số) từ bất cứ những tài nguyên chia sẽ nào bởi những đường đi... 1: Tổng quan về giao thức MPTCP Chương này giới thiệu tổng quan về nền tảng kiến trúc của giao thức truyền tải đa đường MPTCP, tìm hiểu các nguyên lý điều khiển và hoạt động của giao thức MPTCP Từ đó, đưa ra các ứng dụng truyền video trên giao thức truyền tải đa đường MPTCP Chương 2 : Tổng quan video streaming dùng HTTP Chương này tìm hiểu tổng quan về chuẩn MPEG-DASH như : mô tả hệ thống, mô hình dữ... thứ tự bên gửi  Điều khiển tắc nghẽn: Chức năng này điều khiển kiểm soát tắc nghẽn trên các luồng con Thuật toán điều khiển tắc nghẽn phải đảm bảo rằng các kết nối MPTCP không chiếm quá nhiều băng thông so với lưu lượng trên TCP đơn đường Trong trường hợp cả hai đang nằm trong nút cổ chai Các chức năng này hoạt động phù hợp và liên quan chặt chẽ với nhau Thể hiện như sau:  Quản lý Đường dẫn sau khi... từ giao thức TCP, cho phép một kết nối TCP phân chia thành nhiều luồng con và phân bổ lưu lượng thông qua những luồng con riêng biệt Mục tiêu của giao thức này là sử dụng nhiều đường đồng thời giữa hai thiết bị đầu cuối nhằm cải thiện đáng kể hiệu suất cho nhu cầu truyền tải hiện nay Chính vì những yêu cầu cấp thiết trên, tôi xin chọn đề tài nghiên cứu : “ Truyền video dùng giao thức điều khiển tắc nghẽn. .. chất lượng video trên môi trường truyền đa đường Chương 3 : Thực nghiệm và đánh giá Chương này chúng tôi tiến hành xây dựng hệ thống video streaming hoạt động trên cả MPTCP và TCP Từ đó, chúng tôi kiểm thử và đưa ra các kết quả đo lường chất lượng khi truyền video trên giao thức MPTCP, nhằm giải quyết bài toán cải thiện thông lượng và tránh tắc nghẽn đa đường 4 Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC MPTCP... video và thời gian tải xuống Đó là một nguyên nhân dẫn đến sự chuyển đổi xu hướng công nghệ ngày nay: Từ phương thức truyền tải truyền thống - giao thức trực tuyến (RTMP, RTSP) chuyển sang giao thức Adaptive bitrate Adaptive bitrate (ABR) là một kỹ thuật truyền dữ liệu đa phương tiện thông qua mạng máy tính Kỹ thuật này thực hiện bằng nguyên lý dựa trên sự dò tìm chất lượng đường truyền của người dùng. .. thức điều khiển tắc nghẽn đa đường ”  Mục tiêu nghiên cứu của luận văn: - Xây dựng mô hình kiểm thử video streaming dùng giao thức MPTCP 2 - Viết hoặc chỉnh sửa chương trình MPEG-DASH player để có thể giám sát các thông số về chất lượng khi truyền video - Đo đạt và phân tích chất lượng khi truyền video trên MPTCP - Đề xuất các phương án khắc phục những nhược điểm khi truyền video trên MPTCP Với mục... việc sử dụng nhiều đường, một kết nối multipath TCP có băng thông tốt hơn so với kết nối TCP ở trạng thái tốt nhất Ngoài ra, một cơ chế cho giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường là khả năng phục hồi (độ sẵn sàng cao): khi một luồng con mất kết nối thì nó sẽ chuyển dữ liệu sang luồng con khác Thêm vào đó, multipath TCP có chức năng hợp nhất tài nguyên nhằm giải quyết vấn đề tắc nghẽn bằng cách chuyển ... trúc giao thức truyền tải đa đường MPTCP, tìm hiểu nguyên lý điều khiển hoạt động giao thức MPTCP Từ đó, đưa ứng dụng truyền video giao thức truyền tải đa đường MPTCP 19 Chương - TỔNG QUAN VIDEO. .. lượng video truyền giao thức MPTCP  Phạm vi nghiên cứu : - Nghiên cứu giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường MPTCP: nguyên lý điều khiển kiến trúc MPTCP - Tìm hiểu nghiên cứu video streaming dùng. .. giao thức điều khiển tắc nghẽn đa đường hình thành từ nhiều luồng Các luồng tạo cặp địa khác nhau, truyền liệu lúc luồng nhằm tăng thông lượng so với giao thức truyền tải đơn đường [3] Công truyền