video (phút)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng HTTP
(giây)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching (giây) 30 11.78 4.82 60 18.78 4.92 90 25.92 5.3
Hình 4.4 :Kết quả đo đạc trong trường hợp thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 2Mbps
4.3 So sánh Atom Caching với HLS.
4.3.1 Trƣờng hợp 1: Băng thông giữa máy chủ và máy khách là 512 Kbps.
Trong trƣờng hợp tác giả thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 512 Kbps và tiến hành đo thời gian bắt đầu trung bình của 3 tệp tin video trên khi truyền tải video định dạng MP4 sử dụng phƣơng pháp Atom Caching và khi truyền tải video định dạng MP4 sử dụng giao thức HLS. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Bảng 4.4: Kết quả đo thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phương pháp Atom Caching và sử dụng HLS trong trường hợp thiết lập tốc độ tối đa của kết
nối HTTP giữa máy chủ và máy khách là 512 Kbps
Thời lƣợng video (phút)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng HLS
(giây)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching (giây) 30 7.84 5.16 60 7.88 5.76 90 8.46 5.88
Hình 4.5: Kết quả đo đạc trong trường hợp thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 512 Kbps
4.3.2 Trƣờng hợp 2: Băng thông giữa máy chủ và máy khách là 2 Mbps.
Trong trƣờng hợp tác giả thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 2 Mbps và tiến hành đo thời gian bắt đầu trung bình của 3 tệp tin video trên khi truyền tải video định dạng MP4 sử dụng phƣơng pháp Atom caching và khi truyền tải video định dạng MP4 sử dụng giao thức HLS. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Bảng 4.5: Kết quả đo thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phương pháp Atom Caching và sử dụng HLS trong trường hợp thiết lập tốc độ tối đa của kết
nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 2 Mbps
Thời lƣợng video (phút)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng HLS (giây)
Thời gian bắt đầu trung bình khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching (giây) 30 4.93 4.82 60 5.05 4.92 90 6.12 5.3
Hình 4.6 :Kết quả đo đạc trong trường hợp thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 2 Mbps
4.4 Đánh giá kết quả mô phỏng.
Từ các kết quả đo, chúng ta nhận thấy:
- Việc sử dụng phƣơng pháp Atom Caching mang lại hiệu quả rõ rệt giúp giảm thời gian bắt đầu trung bình của cả 3 tệp tin video trong các trƣờng hợp đo.
- Độ chênh lệch giữa thời gian bắt đầu trung bình của mỗi video khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching và khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP hoặc sử dụng HLS sẽ giảm dần khi tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách đƣợc thiết lập tăng dần.
- Độ chênh lệch giữa thời gian bắt đầu trung bình giữa các video khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching và khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP hoặc sử dụng HLS trong cùng một thiết lập tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách sẽ tăng dần khi độ dài của các video tăng lên.
Kịch bản đầu tiên: Đo thời gian bắt đầu khi streaming video định dạng MP4 trong trƣờng hợp sử dụng phƣơng pháp Atom Caching và trƣờng hợp sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
+ Tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 512Kbps
Thời gian bắt đầu trung bình của video đầu tiên khi sử dụng phƣơng pháp
Atom Caching giảm khoảng 17 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của
video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
Thời gian bắt đầu trung bình của video thứ hai khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 33 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
Thời gian bắt đầu trung bình của video cuối cùng khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 50 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
+ Tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách là 2 Mbps
Thời gian bắt đầu trung bình của video đầu tiên khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 7 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
Thời gian bắt đầu trung bình của video thứ hai khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching khoảng 14 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
Thời gian bắt đầu trung bình của video cuối cùng khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm 20 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP.
Trong tất cả các trƣờng hợp đo với 3 tệp tin video thời lƣợng chênh lệch (30 phút, 60 phút, 90 phút) thời gian bắt đầu trung bình đều nhỏ hơn 6 giây.
Kịch bản thứ hai: Đo thời gian bắt đầu khi streaming video định dạng MP4 trong trƣờng hợp sử dụng phƣơng pháp Atom Caching và trƣờng hợp sử dụng HLS.
+ Tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 512
Kbps
Thời gian bắt đầu trung bình của video đầu tiên khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 3 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng HLS.
Thời gian bắt đầu trung bình của video thứ hai khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 2 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng HLS.
Thời gian bắt đầu trung bình của video cuối cùng khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 3 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng.
+ Tốc độ tối đa của kết nối HTTP giữa máy chủ và máy khách bằng 2 Mbps
Thời gian bắt đầu trung bình của video đầu tiên khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm khoảng 0.1 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng HLS.
Thời gian bắt đầu trung bình của video thứ hai khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching khoảng 0.2 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng HLS.
Thời gian bắt đầu trung bình của video cuối cùng khi sử dụng phƣơng pháp Atom Caching giảm 0.8 giây so với thời gian bắt đầu trung bình của video khi sử dụng HLS.
Nhƣ vậy, phƣơng pháp mới đƣợc đề xuất đã giúp giảm thời gian bắt đầu khi streaming video định dạng MP4 so với các phƣơng pháp streaming nhƣ tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP, HLS trong tất cả các kịch bản đo.
Trong tất cả các trƣờng hợp đo với 3 tệp tin video thời lƣợng chênh lệch (30 phút, 60 phút, 90 phút) thời gian bắt đầu trung bình của video định dạng MP4 khi streaming theo phƣơng pháp Atom Caching đều nhỏ hơn 6 giây.
KẾT LUẬN
Luân văn này đã giới thiệu tổng quan về video streaming trên mạng Internet, định dạng MP4, một số vấn đề gặp phải khi streaming video định dạng MP4 trên Internet hiện nay. Một số phƣơng pháp video streaming sử dụng video định dạng MP4 cũng đƣợc giới thiệu trong luận văn này.
Tác giả đã đề xuất một phƣơng pháp mới, Atom Caching, nhằm cải thiện thời gian trễ bắt đầu cho các ứng dụng truyền tải video định dạng MP4. Phƣơng pháp đề xuất sử dụng kỹ thuật lấy trƣớc và cache thông tin header qua đó tăng tính sẵn sàng của các thông tin quan trong cho một phiên xem video với đinh dạng MP4. Nhờ đó thời gian trễ bắt đầu khi xem lại một video qua mạng đƣợc giảm đi đáng kể.
Các kết quả đo đạc đã cho thấy streaming video định dạng MP4 sử dụng phƣơng pháp Atom Caching đã giúp giảm thời gian bắt đầu của video định dạng này so với streaming sử dụng giao thức HLS, và streaming sử dụng phƣơng pháp tải về tiến bộ sử dụng giao thức HTTP. Việc cài đặt, triển khai phƣơng pháp đƣợc đề xuất cũng rất đơn giản, dễ mở rộng và có thể áp dụng trong thực tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Grant, August E., and Jennifer H. Meadows, Communication technology update and fundamentals. Taylor & Francis, 2013.
[2] Wu, Dapeng, et al., Streaming video over the Internet: approaches and directions. Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions
on11.3, 2001.
[3] Network Working Group, RFC 1889-RTP: a transport protocol for real time applications., 2011.
[4] H. Parmar, M. Thornburgh, Adobe‟s Real Time Messaging Protocol., 2012. [5] Vlavianos, Angelos, Marios Iliofotou, and Michalis Faloutsos, BiToS:
Enhancing BitTorrent for supporting streaming applications. INFOCOM
2006. 25th IEEE International Conference on Computer Communications. Proceedings. IEEE, 2006.
[6] BitTorrent Live. [Online]. http://blog.bittorrent.com/2013/03/12/sxsw- update-bittorrent-live-now-an-open-beta/
[7] Sorenson Media, Sorenson Media Survey Reveals MP4 Leads Wide Range of Formats Used for Web and Mobile Viewing, Increasingly Hands-On Role of Video Professionals Worldwide.
http://www.sorensonmedia.com/sorenson-media-survey-reveals-mp4-leads- wide-range-of-formats-used-for-web-and-mobile-viewing-increasingly- hands-on-role-of-video-professionals-worldwide/, 2012.
[8] Apple, Inc, Introduction to QuickTime File Format Specification., 2014. [9] Bleidt, R., et al, Understanding MPEG-4:Technologies, Advantages,and
Markets. Fraunhofer IIS, The MPEG Industry Forum., 2005.
[10] MPEG, Information technology-coding of audio-visual objects-part 12: Iso
base media file format. ISO. IEC MPEG, Tech. Rep, 2005.
[11] Maxim Levkov, Understanding the MPEG-4 movie atom.
[12] RGB Networks, Adaptive Streaming: The New Revolution in IP Video Delivery., 2010.
[13] Fielding, Roy, et al, Hypertext transfer protocol–HTTP/1.1., 1999.
[14] DASH Promoters Group, Overview of MPEG-DASH Standard Dynamic Adaptive Streaming over HTTP ISO/IEC 23009-1. 2011.
[15] Zambelli, Alex, IIS smooth streaming technical overview. Microsoft
Corporation 3, 2009.
[16] Apple, Inc, HTTP Live Streaming Overview., 2009.
[17] Axiomatic Systems LLC, Bento4 MP4 & DASH Class Library, SDK and Tools. http://www.sourceforge.net/projects/bento4/, 2014.
[18] Bellard, Fabrice, and M. Niedermayer, FFmpeg. http://ffmpeg.org, 2012. [19] FFmpeg developers, FFmpeg Protocols Documentation.
https://www.ffmpeg.org/ffmpeg-protocols.html, 2014.
[20] GNS3. A graphical network simulator. [Online]. http://www.gns3.com/ [21] GNUPlot. [Online]. http://gnuplot.info/
