Projekt: Quality Adaptive Video Caching and Tran...
Stammdaten
| Quality Adaptive Video Caching and Transport in Heterogeneous Networks | |
| Beschreibung: | The last decade has brought about an enormous growth of digital multimedia content: graphics, images, audio, and video. Multimedia contents, applications, and user interfaces will increasingly determine how computing, communication, and entertainment will look like in the future and be used in everyday life. Digital media are produced and offered in diverse media formats, for instance MP3 for music or MPEG-2 for Digital TV. At the same time, there is a growing diversity of devices via which access to multimedia content is desired, ranging from High Definition TV to mobile phones capable of playing videos. The same holds for the networks which are being used to transmit multimedia contents, ranging from satellite networks to Wireless LANs and UMTS. This situation raises a fundamental problem: how to transmit the plethora of digital multimedia contents over the heterogeneous network infrastructure, which is even subject to dynamically changing traffic and load conditions, to the many different end user devices, and how to play or display the conte nt in an optimal way. This should be enabled at minimum costs; for instance, generating and storing an extra version of an audio-visual content for any media format / network / device combination conceivable, is certainly not an option. This project systematically investigated, in the demanding domain of digital videos, how adaptation of the videos could be utilized to solve this problem. As a major result in the area of multimedia transport, a video streaming system was built that can tailor video contents to the end users device capabilities and that is highly adaptive w.r.t. dynamically fluctuating network conditions. Videos are adapted in multiple dimensions: temporally (change of video frame rate), spatially (change of the size of the images, wh ich is however compensated by the video player), and in quality (higher compression ratio). Further, a video proxy server was created and evaluated that can, for instance, buffer video contents near the consumer (cache functionality) and tailor the video contents to the device capabilities (adaptation functionality). The proxy module serves as a mediator (gateway) among the device properties and the available video variants and is able to generate new version of the content in real time, if required. 80th sub-projects intensely used modern standards for video and audio compression (MPEG-4), metadata (MPEG-7 and MPEG-21), and for communication (Internet protocols like RTP). Examples of the many research questions addressed in project are, how to acquire up-to-date information about network conditions (for fast reaction in the streaming system) or how to find optimal adaptation decisions in the proxy server, using a quality and cost model. A rich software base called "The Video ToolKit (ViTooKi)" for adaptation and transport was built and made available to the open source community (vitooki.sourceforge.net). |
| Schlagworte: | streaming,, adaptation,, adaptivity,, distributed multimedia systems, video, |
| Qualitätsadaptives Video-Caching und Übertragen in Netzen | |
| Beschreibung: | Digitale Medien - Graphiken, Bilder, Videos, Audioinhalte - haben im letzten Jahrzehnt in Computeranwendungen rapide an Bedeutung gewonnen. Es ist abzusehen, dass multimediale Inhalte, Anwendungen und Bedienschnittstellen in Zukunft den täglichen Umgang mit Computern, Kommunikations- und Unterhaltungsgeräten entscheidend prägen werden. Solche digitale Medien werden in einer Vielfalt von Formaten erzeugt und angeboten, etwa MP3 für Musik oder MPEG-2 für digitales Fernsehen. Gleichzeitig steht schon heute - und vermehrt in Zukunft - eine große Palette an Endgeräten zur Verfügung, vom hoch auflösenden Fernsehgerät bis zum videofähigen Handy. Ähnliches gilt für die Netze, über welche die Multimediainhalte übermittelt werden, vom Satellitennetz bis zu Wireless LAN und UMTS. Damit stellt sich das grundlegende Problem, wie diese vielfältigen multimedialen Inhalte über die heterogene Netzinfrastruktur, die auch noch dynamischen Schwankungen etwa der Auslastung unterworfen ist, zu den unterschiedlichen Endgeräten transportiert und auf diesen optimal angezeigt bzw. abgespielt werden können - und dies bei möglichst geringem Aufwand, denn man will nicht für jede erdenkliche Kombination Medienformat/Netz/Endgerät eine eigene Version eines Bildes, Musikstücks oder Videos erzeugen und speichern müssen. Dieses Projekt hat für den Bereich digitaler Videos konsequent die Technik der Adaption von Videos als Lösung des skizzierten Problems untersucht und prototypisch umgesetzt. Für die Übermittlung entstand so ein adaptives Video-Streaming-System, das sich an Endgeräteeigenschaften und vor allem dynamisch an schwankende Netzkapazitäten anpassen kann, indem es Videoströme in mehrfacher Hinsicht adaptiert: zeitlich (Änderung der Bildrate), räumlich (etwa Verkleinerung der Bilder, was aber durch den Video-Player kompensiert wird und damit nicht störend wirkt) und qualitativ (höhere Kompressionsrate). In einem weiteren Teilprojekt entstand ein adaptiver Video-Proxy-Server, der Inhalte etwa nahe bei den Konsumenten vorhalten (Cache-Funktionalität) sowie den Anforderungen entsprechend anpassen kann (Adaptionsfunktionalität). Diese Komponente wirkt als Vermittler (Gateway) zwischen den Fähigkeiten der Endgeräte und den verfügbaren Videovarianten und kann, falls erforderlich, neue Versionen in Echtzeit erzeugen. In beiden Teilprojekten wurden konsequent moderne Standards der Video- und Audiokompression (MPEG-4), für Metadaten (MPEG-7 und MPEG-21) sowie der Internet-Protokollwelt (etwa RTP) eingesetzt. Im Detail wurden zahlreiche Forschungsfragestellungen behandelt, etwa wie man rasche Erkenntnis über den aktuellen Netzzustand gewinnt oder zu optimalen Adaptionsentscheidungen kommt, was ein Qualitäts- und Kostenmodell erfordert. Die umfangreiche Software, die im Projektverlauf entstand, wurde unter dem Titel "The Video ToolKit (ViTooKi)" der Open-Source-Gemeinschaft verfügbar gemacht (vitookisourceforge.net). |
| Schlagworte: | quality of service, streaming video, distributed multimedia systems, meta-data, active networks, adaptation, adaptivity, MPEG, caching, scalability |
| Kurztitel: | n.a. |
| Zeitraum: | 01.07.2001 - 01.07.2004 |
| Kontakt-Email: | - |
| Homepage: | - |
MitarbeiterInnen
| MitarbeiterInnen | Funktion | Zeitraum |
|---|---|---|
| Michael Kropfberger (intern) |
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| Peter Schojer (intern) |
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| Hermann Hellwagner (intern) |
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| Stefan Podlipnig (extern) |
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| Laszlo Böszörmenyi (intern) |
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Zuordnung
| Organisationseinheit | ||||
|---|---|---|---|---|
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Fakultät für Technische Wissenschaften
Institut für Informationstechnologie
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Kategorisierung
| Projekttyp | Forschungsförderung (auf Antrag oder Ausschreibung) |
| Förderungstyp | Kein Förderungstyp ausgewählt |
| Forschungstyp | Kein Forschungstyp ausgewählt |
| Sachgebiete | |
| Forschungscluster | Kein Forschungscluster ausgewählt |
| Genderrelevanz | 0% |
| Projektfokus |
Klassifikationsraster der zugeordneten Organisationseinheiten:
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| Arbeitsgruppen | Keine Arbeitsgruppe ausgewählt |
Finanzierung
| Förderprogramm | |||
|---|---|---|---|
| Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) | |||
Kärntner Wirtschaftsförderungsfonds
Organisation: Kärntner Wirtschaftsförderungsfonds (KWF) - bis 2011 |
Kooperationen
Forschungsaktivitäten
(Achtung: Externe Aktivitäten werden im Suchergebnis nicht mitangezeigt)
| Projekte | Keine verknüpften Projekte vorhanden |
| Publikationen |
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| Veranstaltungen | Keine verknüpften Veranstaltung vorhanden |
| Vorträge | Keine verknüpften Vorträge vorhanden |