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网络冲浪者可能常常觉得他们总是在争夺无线网络

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  • 2019-08-20 14:24:47
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在一个普通美国家庭拥有五台互联网设备的时代,网络冲浪者可能常常觉得他们总是在争夺无线网络。一个全家人如何在没有人的连接减速到爬行的情况下狂欢他们最喜欢的节目?

麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员正在研究这个问题,并开发了一种名为“Minerva”的新系统,允许多人通过单一网络流式传输视频,同时最大限度地减少缓冲和像素化。

该团队表示,对于像Netflix和Hulu这样的内容提供商而言,该项目可能会改变游戏规则,因为他们常常难以让所有用户满意。除了对单个家庭有用之外,Minerva还可以使整个地区的人们受益,他们可能都在共享网络瓶颈。

“如果你家中有五个人同时播放视频,我们的系统可以分析各种视频的视觉效果如何受到下载速度的影响,”麻省理工学院教授Mohammad Alizadeh说,他将在协会上发表一篇相关论文的资深作者。计算机械本月晚些时候在洛杉矶举行的数据通信特别兴趣小组(SIGCOMM)。“然后,它使用这些信息为每个视频提供最佳的视觉质量,而不会降低其他视频的体验。”

在实际测试中,Minerva平均减少了47%的重复播放时间 - 并且,在三分之一的时间内,视频质量得到了改善,相当于从720p到1080p电视的分辨率提高。

Minerva完成所有这些工作,同时不需要对底层网络基础架构进行任何更改。像Netflix这样的提供商可以在不对家用路由器进行任何更改的情况下部署Minerva,也不必与网络服务提供商进行协调。Alizadeh将该系统描述为管理互联网通信的标准TCP / IP协议的直接替代品。

“它具有TCP的所有优点和简单性,同时还确保如果多个视频在作为瓶颈的网络链路上竞争,则带宽将在流之间公平共享,”Alizadeh说。

流媒体视频的任何人都可能已经注意到,任何给定视频的运行顺畅程度都会有很大差异。一些因素包括使用的设备,屏幕的尺寸,甚至视频的类型。例如,为了提供相同的视觉质量,动作电影和体育等更快节奏的视频实际上需要比谈话头或讲座的视频更多的带宽。与此同时,在4K电视屏幕上流式传输电影比在智能手机上传输电影要大得多。

但是主要作者维克拉姆·内森说,传统的协议没有考虑到这些差异。如果两个人共享每秒10兆比特(Mbps)的带宽,则网络通常会将每个人分配一半。但如果一个人正在观看智能手机上的草长,而另一个人正试图在4K电视上播放网球比赛,那么体育迷将会处于一个主要的劣势。

“传统方法试图从技术角度来看是公平的,但不是根据某人的实际幸福感或经验质量,”斯坦福大学计算机科学助理教授Keith Winstein表示,他没有参与该项目。“这些结果表明,如果改变这些系统和协议以采用更多观看视频的人的视角,我们都可以受益。”

最重要的是,Nathan表示像Hulu和Netflix这样的公司以粗略和无原则的方式处理有限带宽的挤压,不考虑观看的视频或视频缓冲的程度。

麻省理工学院团队的系统通过一个离线阶段来分析不同的视频,以确定通过给予不同级别的带宽来提高视觉质量的程度。然后,每个用户在观看他们的视频时都会使用此信息:在声明他们的链接份额时,更重视带宽的用户相应地更积极,而不会从额外吞吐量中获益的用户退回。

Nathan将Minerva的机制描述为不同视频之间不断发展的“推/拉”。

“这个过程允许系统以对他们的视觉质量公平的方式为不同的视频分配资源,”麻省理工学院CSAIL的研究生Nathan说。

Alizadeh和Nathan与研究生Vibhaalakshmi Sivaraman,Ravichandra Addanki,Mehrdad Khani和Prateesh Goyal共同撰写了新论文。

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