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分項子計畫: P2P Video Streaming Multi-layer Video Distribution and Acquisition in Cloud Computing

分項子計畫: P2P Video Streaming Multi-layer Video Distribution and Acquisition in Cloud Computing. 主持人 : 許蒼嶺 研究生 : 林靖辰 簡嘉威 王彥翔 蘇昭文 Dept. of Electrical Engineering National Sun Yat-Sen University. SVC-P2P: 實作與 Demo. SVC-P2P 分為兩大部份 Torrent Reassembly

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分項子計畫: P2P Video Streaming Multi-layer Video Distribution and Acquisition in Cloud Computing

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Presentation Transcript

  1. 分項子計畫: P2P Video StreamingMulti-layer Video Distribution and Acquisition in Cloud Computing 主持人: 許蒼嶺 研究生: 林靖辰 簡嘉威 王彥翔 蘇昭文 Dept. of Electrical Engineering National Sun Yat-Sen University

  2. SVC-P2P: 實作與Demo • SVC-P2P 分為兩大部份 • Torrent Reassembly • Segments被切割成三維空間的Torrents • 設計抓取與重組Torrents最高層級的演算法 • SB (Service Broker) • Agent for Service Requests • QoS Negotiation and Monitoring

  3. SVC-P2P Video Streaming

  4. Cloud Computing • Cloud成員 • Name Node • 負責接收QoS service requests • Job Tracker • 負責分配Tasks至其它Task Tracker • Task Tracker • 負責將Job Tracker所分配的Tasks運算完成 • 並回傳結果至Job Tracker • Data Node • 資料存取點

  5. Segments vs Torrents

  6. SVC Video Segments (1/3) • SVC使用Spatial、Temporal和Quality三個維度 • Spatial是用來表示畫面大小，藉由改變Spatial可以適應不同的螢幕大小 • Temporal是表示frame rate，藉由加入或移除中間的B slice來達到frame rate的變化 • Quality是表示畫面的SNR，越高層級的Quality ，畫面品質越高

  7. SVC Video Segments (2/3) • SVC是由連續的Segments組成，每個Segment為一段影片播放的時間(大約是10-20sec) • 每個Segment依據SVC三個維度（Spatial, Temporal, Quality)的特性再切割成數個Torrents • Torrents之間具有相依性 • 只有Base Layer可以獨立解碼 • 其它Torrent的解碼必須依賴其它維度較低的Torrents • 例如Torrent(1,2,3)的解碼必須依賴Torrent(x,y,z)

  8. SVC Video Segments (3/3) • Observations: • 每一Torrent具有不同的重要性 • 例如只增加Quality而不增加Temporal的話，雖然畫面變清晰但是影片播放速度卻不夠順暢 • 例如當使用者的裝置為PDA時，由於設備本身螢幕較小，所以不需使用Spatial的較高維度

  9. Torrent抓取演算法(1/2) • 依據使用設備與網路頻寬來決定最高可抓取的層級 • 判斷抓取Segment的時間是否來得及解碼或是否已經抓完最高層級 • 假設Segment剩餘可抓取的時間為 ：正要被抓取的Segment之序列號碼 ：正在被Decoding的Segment之序列號碼

  10. Torrent抓取演算法(2/2) • 計算剩餘的可用連線數 • 根據Torrents的重要性抓取Torrents • 標記Torrent為已抓取，抓取下一個Torrent

  11. Torrent抓取的演算流程

  12. Torrent抓取的實驗拓樸 • 測試抓到維度最高層級的Torrents，是否可滿足整個Segment的即時性播放需求 • 使用四個Peer的樹狀結構 • 限制每個Peer的上傳與下傳頻寬 • 預先創造Torrents在每一Peer的分佈情境 • Uniform • Hot Spot • Random

  13. SB (Service Broker) • SB的主要工作 • Maintain加入此Cloud中所有成員的資訊 • IP address，video segment…等等 • 參考Service Requests (SR)中的QoS參數 • delay，jitter，和packet loss ratio等等 • 回覆Peer • 回送一個在資料庫中最佳的Segment list 給此Peer

  14. QNP (Quality Negotiation Protocol) • QoS Negotiation • 當Cloud無法提供符合此QoS要求的Segment list • 為此Peer另外選擇QoS要求較低(如較少SVC維度層級)的Segment list

  15. SB & QNP 流程

  16. Handshaking Messages • Join Message • Peer發送Join message給SB • PN Message • Peer週期性的發送至SB • Peer 的Segments information • Buying Message • Peer發送Buying message給SB • Buying message是所需Segments的清單

  17. Buying Messages • Buying Messages • 情況一： • 若所需的Segments皆存在其它Peers中 • 發送給要求端一個Selling Message • 回傳最佳的Segments抓取清單給請求端的Peer • 情況二： • 若找不到所需的Segment資訊 • 有較低QoS品質的Segments可供抓取 • 透過發送Modify message與Peer進行Negotiation • 情況三： • 若Peer接受此Negotiation • 則根據Modify message再次進行segment request • 若Peer無法接受此negotiation • 則決定是否提出其它不同的QoS請求。

  18. Future Works • 在Linux平台 • 實作Torrent抓取與重組演算法 • 實作SB 與 QNP演算法 • 在Cloud Computing平台 • SB: Name Node/Job Tracker • Peer: Data Node/Task Tracker • QNP: Data Node and Name Node

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