Acurácia do Protocolo MPQUIC-SBD em transmissões de vídeo
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Data
2022-08-12
Autores
Paiva, Thomas William do Prado
Orientadores
Kimura, Bruno Yuji Lino
Tipo
Trabalho de conclusão de curso de graduação
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Resumo
Atualmente, transmissões de vídeo são predominantes na Internet, representando 60% no tráfego de dados de dispositivos móveis. Diferente das transmissões de fluxo contínuo, as transmissões de vídeo ocorrem sob demanda. No servidor, o vídeo é fragmentado em segmentos multimídia menores, de poucos segundos, que são codificados em diferentes qualidades, e.g., bitrate, frames-per-sencond, resolução. No cliente, o mecanismo padrão é o DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP), o qual, sob demanda do player e decisão de um algoritmo ABR (Adaptive BitRate), requisita segmentos de qualidades específicas conforme o contexto (e.g., taxa de transmissão atual, espaço disponível em buffer), enquanto o player toca os segmentos previamente armazenados. Uma vez que o tempo de exibição do vídeo não é sincronizado com o tempo de transmissão dos segmentos, há um padrão de transmissão esparsa, com intervalos de ociosidade na transmissão entre segmentos. Consequentemente, transmissões de vídeo são complexas para protocolos de transporte, impactando o desempenho dos mecanismos controle de congestionamento originalmente propostos para transmissões contínuas. Neste contexto, este trabalho investiga a robustez do protocolo de transporte MPQUIC-SBD sob transmissões DASH. Tal protocolo é uma extensão para múltiplos caminhos (multipath) do protocolo QUIC (Quick UDP Internet Connection) com suporte SBD (Shared Bottleneck Detection) para detecção de gargalos compartilhados. A investigação é conduzida através de experimentos em ambiente de emulação. Avaliações de desempenho foram realizadas para aferir a robustez da detecção do compartilhamento de gargalos (SBD) entre dois subfluxos MPQUIC durante transmissões esparsas de vídeo. Com o mecanismo SBD padrão para fluxos contínuos, resultados experimentais mostraram baixa acurácia, de 45%, na detecção SBD durante as transmissões de vídeo. Para melhorar o desempenho, é proposta uma solução baseada em filtro de métricas SBD para situações de inconsistência durante a transmissão de vídeo. Resultados experimentais mostram que o filtro possibilita ganhos da ordem de 20% nos acertos das detecções SBD, mitigando o impacto das transmissões de fluxos não-contínuos no protocolo MPQUIC-SBD.