623.713 (23W) Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming

Wintersemester 2023/24

Registration deadline has expired.

First course session
12.10.2023 12:00 - 14:00 S.2.69 - Bitmovin On Campus
... no further dates known

Overview

Lecturer
Course title german Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming
Type Lecture - Course (continuous assessment course )
Course model Attendance-based course
Hours per Week 2.0
ECTS credits 4.0
Registrations 10 (30 max.)
Organisational unit
Language of instruction Englisch
Course begins on 12.10.2023
eLearning Go to Moodle course

Time and place

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Course Information

Intended learning outcomes

Die Teilnehmer/innen/ sollen:

  • die Grundlagen von Multimedia-Kommunikation und Dienstgüte (QoS) in Netzwerken sowie jetzige und mögliche künftige QoS-Unterstützung kennenlernen (insbes. in drahtlosen Netzen und im Internet);
  • sich mit Mechanismen und Protokollen zum Transport und zur Adaption von Echtzeitdaten ("Multimedia") vertraut machen;
  • ggf. im Rahmen eines Projekts praktische Erfahrung zu Multimediadatenübertragung und zu den Konzepten von QoS und Medien-Adaption gewinnen, durch Arbeit mit SW- oder HW-Komponenten, die QoS und Adaption benötigen bzw. unterstützen, oder durch Simulation;
  • sich ggf. auf weiterführende Projekte (z.B. Praxissemester, Diplomarbeit) im Bereich Multimedia vorbereiten.

Teaching methodology

Vorträge und Projekte

Course content

Die Lehrveranstaltung behandelt die Grundlagen von Multimedia-Kommunikation und Dienstgüte (Quality of Service, QoS) in Netzwerken (Begriffe, Anforderungen, Parameter, Konzepte, Protokolle) sowie die jetzigen und möglichen künftigen QoS- und Adaptionsmechanismen insbes. in drahtlosen Netzen und im Internet. Die Vorträge zu den Konzepten werden ergänzt um Projekte zu bzw. Experimente mit Softwaresystemen, die QoS benötigen bzw. umsetzen und Medien-Adaption ermöglichen bzw. durchführen.

Themen:                                                    

  • Einführung in Multimedia-Kommunikation, Internet QoS und QoE: Motivation, Terminologie, An-/Herausforderungen, Prinzipien
  • Video-Codierung und Adaption: Überblick, Prinzipien, Adaptionsmöglichkeiten
  • Internet QoS-Mechanismen: Integrated Services (IntServ), Differentiated Services (DiffServ), Multiprotocol Label Switching (MPLS), Traffic Engineering (TE)
  • Protokolle für Echtzeit-Datentransfer, u.a. Real-Time Transport / Control Protocol (RTP/RTCP), Session Initiation Protocol (SIP), verwandte Protokolle
  • Adaptives Medien-Streaming: "Push"-Verfahren
  • Adaptives Medien-Streaming: "Pull"-Verfahren, Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH)
  • Aktuelle Trends, Fallstudien/Anwendungen und Projekte zu adaptiver Übertragung multimedialer Daten (A/V-Streaming)                                                    

Prior knowledge expected

Betriebssysteme

Rechnernetze und Netzwerkprogrammierung

Einführung in die Multimediatechnik / Fundamental Topics in Distributed Multimedia Systems

Literature

Vorlesungsfolien und ggf. Literatur werden begleitend zur Lehrveranstaltung in einem Moodle-Kurs zur Verfügung gestellt.

Link to further information

https://docs.google.com/document/d/1Ovw80QGIgF4Q-U_SzKaJ0zgu6s6NZASE0i6TPVKswWo/edit?usp=sharing

Intended learning outcomes

The students shall learn:

  • Basic understanding of how today’s video streaming over the internet works
  • Principles of state-of-the-art and modern video codecs, adaptive videostreaming (incl. MPEG-DASH), and Quality of Experience (QoE)
  • Hands-on experience in multimedia streaming and adaptation as well as QoEconcepts in the course of reading assignments and/or small-scale projects
  • Acquire expertise required for further projects (e.g., practical term, masterthesis) in the area of multimedia systems and communication.

Teaching methodology

Lectures and assignments/projects

Course content

Topics:                                                        

  • Adaptive Media Streaming
    • Principlesof HTTP Adaptive Streaming (HAS) and adaptation strategies
    • MPEG Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH)
  • Advanced and high-efficiencyvideo coding for adaptive media streaming
    • AdvancedVideo Coding (AVC)
    • High-EfficiencyVideo Coding (HEVC)
    • VersatileVideo Coding (VVC), AOMedia Video 1 (AV1)
    • EssentialVideo Coding (EVC), Low Complexity Enhancement Video Coding (LCEVC)
    • DeepNeural Network Video Coding (DNNVC), Enhanced Compression Model (ECM)
  • Advanced multimedia networkingfor adaptive media streaming
    • Multi-pathTCP, HTTP/2, HTTP/3 (QUIC)
  • Quality of Experience
    • Quality, Experience, Features of QoE, Factors influencing QoE
    • Qualitymetrics: PSNR, SSIM, VMAF, etc.
    • QoEModels for HAS

Prior knowledge expected

Operating Systems

Computer Networks and Network Programming

Introduction into Multimedia Technology / Fundamental Topics in Distributed Multimedia Systems

Literature

Lecture slides and additional material will be provided in a Moodle course throughout the semester.

Link to further information

https://docs.google.com/document/d/1Ovw80QGIgF4Q-U_SzKaJ0zgu6s6NZASE0i6TPVKswWo/edit?usp=sharing

Examination information

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Examination methodology

Präsentationen, Demos und Abschlußgespräch

Examination topic(s)

Präsentationen und Demos

Assessment criteria / Standards of assessment for examinations

  • Aktive Teilnahme an den Diskussionen
  • Abgabe alle Präsentationen und Demos
  • Abschlußgespräch

Examination methodology

Presentations, demonstrations, and final meeting with the lecturer

Examination topic(s)

Presentations and demonstrations made by students throughout the semester.

Assessment criteria / Standards of assessment for examinations

  • Active participation
  • Submission of all presentations and demonstrations
  • Final meeting with the lecturer

Grading scheme

Grade / Grade grading scheme

Position in the curriculum

  • Master's degree programme Applied Informatics (SKZ: 911, Version: 13W.1)
    • Subject: Distributed Multimedia Systems (Compulsory elective)
      • Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming ( 2.0h VK / 4.0 ECTS)
        • 623.713 Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Master's degree programme Informatics (SKZ: 911, Version: 19W.2)
    • Subject: Multimedia Systems (Compulsory elective)
      • Weitere LVen aus dem gewählten Spezialisierungsfach ( 0.0h XX / 12.0 ECTS)
        • 623.713 Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h VC / 4.0 ECTS)
          Absolvierung im 1., 2. Semester empfohlen

Equivalent courses for counting the examination attempts

Wintersemester 2024/25
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2022/23
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2021/22
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2020/21
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2019/20
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Systems: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2018/19
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2017/18
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2016/17
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2015/16
  • 623.713 VC Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2014/15
  • 623.713 VK Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2013/14
  • 623.713 VK Current Topics in Multimedia Communication: Adaptive Media Streaming (2.0h / 4.0ECTS)