Quality-centric design of Peer-to-Peer systems for live-video broadcasting

par Pablo Rodríguez-Bocca

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Gerardo Rubino et de Héctor Cancela.

Soutenue en 2008

à Rennes 1 en cotutelle avec l'Universidad de la República (Montevideo) .

  • Titre traduit

    Conception de systèmes pair-à-pair orientée vers la qualité pour la diffusion vidéo


  • Résumé

    This document focuses on the definition, development and evaluation of a P2P architecture to deliver live video. The global design is driven by the Quality of Experience (QoE), instead of the traditional Quality of Service (QoS), through its main component here, the video quality perceived by final users. We extend the recently proposed Pseudo-Subjective Quality Assessment (PSQA) methodology allowing to measure, automatically and in real time, the perceptual video quality. Then, we propose a multi-source streaming technique with extremely low signaling overhead (opposite to current existing systems). We describe a design method based on PSQA, which allows a fine control of the way the video signal is split into substreams and of the amount of redundancy added, as a function of the networks dynamics. We also present a tree-based structured overlay allowing to control the topology by maximizing the global expected quality (evaluated using PSQA). We study how to extend the network with two complementary services : video on demand on MyTV. The challenge here is how to make video libraries efficiently searchable, because of the high dynamics in the contents. We propose a caching search strategy that maximizes the total number of correct answers to video queries, given a particular contents' dynamics and bandwidth constraints. Our global design for these systems focuses on realistic scenarios, using real data from of an existing video delivery service. Our full-working prototype is a completely free-software application, based on well-known technologies plus our own research results, which can be executed on various operating systems.


  • Résumé

    Ce document présente la définition, le développement et l'évaluation d'une architecture P2P pour la diffusion de vidéo en direct. La conception est orientée vers la Qualité d'Expérience (QoE) au lieu de la traditionnelle Qualité de Service, via sa composante principale ici, la qualité perçue par les utilisateurs finaux. Nous étendons la méthodologie PSQA (pseudo—Subjective Quality Assessment) récemment proposée pour la mesure, automatique et temps réel, de la qualité vidéo perçue. Ensuite, nous proposons une technique de streaming multi-source avec une signalisation extrêmement faible. Nous décrivons une méthode de conception basée dans PSQA, qui permet un contrôle fin de la décomposition du stream en sous-streams, ainsi que de la redondance ajoutée, en fonction de la dynamique du réseau. Nous présentons également une structure arborescente de réseau permettant le contrôle de la topologie par optimisation de la qualité globale espérée (évalué en utilisant PSQA). Nous étudions comment étendre le réseau avec deux services complémentaires : vidéo à la demande et « MyTV » et proposons une stratégie de recherche dans les caches maximisant le nombre de réponses correctes aux requêtes sur les vidéos, étant donnée une dynamique particulière des contenus et des restrictions de bande passante. La conception globale de ces systèmes (architectures P2P, services associés) est basée dans des scénarios réalistes, avec des données réelles sur un service existant de distribution vidéo. Notre prototype complètement opérationnel est une application de logiciel libre, basée sur des technologies éprouvées et nos résultats de recherche, éxécutable sur plusieurs systèmes opératifs.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (275 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-268

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2008/184
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