Adaptive scalable video streaming based on deadline-sensitive criteria

Abstract

El streaming de video domina el uso de datos en Internet, pero entregar una calidad constante es complicado. El método Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), a pesar de su popularidad, sufre interrupciones por búferes vacíos. Para mejorar esto, se propone el protocolo Adaptive Scalable Video Streaming (ASViS), que utiliza codificación de video escalable y un enfoque User Datagram Protocol (UDP), priorizando la entrega puntual. ASViS se adapta a la red como Transmission Control Protocol (TCP), pero es innovador al descartar datos basándose en su relevancia temporal para evitar información obsoleta, cumpliendo con el Request for Comments (RFC) 8085 y previniendo la saturación de la red. Se desarrolló un modelo para prever su comportamiento en distintas condiciones de red y evaluar la influencia de varios parámetros en su rendimiento. La ventaja de ASViS radica en maximizar la calidad de imagen ajustándose a la Scalable Video Coding (SVC) y a las capas de datos disponibles, superando así las limitaciones de DASH y apuntando a un servicio de streaming más fiable y de alta calidad. Esta innovación promete un significativo avance para el streaming de video, buscando mejorar la experiencia del usuario.

Multimedia video streaming, identified as the dominant internet data consumption service, brings forth challenges in consistently delivering optimal video quality. Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), while prevalent, often encounters buffering problems, causing video pauses due to empty video buffers. This study introduces the Adaptive Scalable Video Streaming (ASViS) protocol as a solution. ASViS incorporates scalable video coding, a flow-controlled User Datagram Protocol (UDP), and deadline-based criteria. A model is developed to predict the behavior of ASViS across varying network conditions. Additionally, the effects of diverse parameters on ASViS performance are evaluated. ASViS adjusts data flow similarly to the Transmission Control Protocol (TCP), based on bandwidth availability. Data are designed to be discarded by ASViS according to video frame deadlines, preventing outdated information transmission. Compliance with RFC 8085 ensures the internet is not overwhelmed. With its scalability feature, ASViS achieves the highest possible image quality per frame, aligning with Scalable Video Coding (SVC) and the available data layers. The introduction of ASViS offers a promising approach to address the challenges faced by DASH, potentially providing more consistent and higher-quality video streaming.