高パケットロス耐性を持つビデオストリーミングのためのHTTP/3拡張

1. ߴύέοτϩε଱ੑΛ࣋ͭ ϏσΦετϦʔϛϯάͷͨΊͷ )551֦ு ஌ೳιϑτ΢ΣΞݚڀࣨ ֶ࢜՝ఔ೥ খ໺ ً໵
2. 背景 lಈըίϯςϯπͷ૿Ճ  Πϯλʔωοτ௨৴ͷ൒෼Ҏ্͕ಈըίϯςϯπ l઀ଓ୺຤ͷ૿Ճ  -"/಺Ͱෳ਺σόΠε͕ಉ࣌ʹଳҬΛফඅ  αʔϏεʹରͯ͠େྔͷΫϥΠΞϯτ͕ಉ࣌઀ଓ l઀ଓ୺຤ͷଟ༷Խ  εϚϗɺλϒϨοτͱ͍ͬͨϞόΠϧ୺຤  ϞόΠϧ໢͸ଳҬ͕มԽ͠΍͘͢ύέοτϩε཰΋ൺֱతߴ͍ ʢ#BMUSVOBT ʣ lෆ҆ఆͳωοτϫʔΫ؀ڥԼͰ΋շదͳࢹௌମݧΛ 2
3. 研究目的 l૝ఆωοτϫʔΫ؀ڥ  ଳҬมԽ͕ܹ͍͠  ύέοτϩε཰͕ߴ͍ lཁ݅  ಈըͷ࠶ੜఀࢭ͕࣌ؒ୹͍  ಈըͷ࠶ੜఀࢭස౓͕௿͍ 3 )551Λ֦ு͢Δ͜ͱʹΑΔ ϏσΦετϦʔϛϯά഑৴ܗଶͷఏҊ
4. ストリーミング配信 4 ഑৴αʔό Τϯίʔμ ಈը৘ใΛอଘ ಈըϑΝΠϧ ഑৴αʔϏεͷγεςϜ Χϝϥ ΫϥΠΞϯτ Τϯίʔυ ʢಈը৘ใͷѹॖʣ
5. 既存研究（1/3）動機 l ϏσΦͷ࠶ੜఀࢭΛ๷͍͗ͨ  ύέοτϩε؀ڥԼͰ͸ɺσʔλͷ࠶ૹ͕ ίετʹͳΔ  ࠶ૹΛ཈͑Δ͜ͱͰ࠶ੜఀࢭΛ཈੍  ͨͩ͠ɺϏσΦͷ࠶ੜʹඞਢͷσʔλ͸ૹΔ ඞཁ͕͋Δ  ෦෼తʹ৴པੑͷͳ͍ํࣜͰૹ৴Λߦ͏ 5
6. 既存研究（2/3） l 4$51ͱ4DBMBCMF 7JEFP
   $PEJOHʢ47$ʣͷར༻ ʢ0SUJ[ ʣ  4$51
   τϥϯεϙʔτϓϩτίϧͷͭ  47$ͷ#BTF -BZFS͚ͩϩεͨ࣌͠ʹ࠶ૹ 6 ग़యɿ"
   TVSWFZ
   PO
   CJUSBUF
   BEBQUBUJPO
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   PWFS
   )551 "CEFMIBL
   FU
   BM
   $0.45
    w#BTF
   -BZFS
   ࠶ੜʹඞཁͳ ϨΠϠ w&OIBODFNFOU
   -BZFS
   ඼࣭Λ ௥Ճ͢ΔϨΠϠ
7. 既存研究（3/3） l 26*$֦ுͷར༻ʢ1BMNFS ʣ  26*$ʹ࠶ૹΛߦΘͳ͍֦ுΛ௥Ճ  ࠶ੜʹඞཁͳϐΫνϟʢϏσΦϑϨʔϜʣ͚ͩ࠶ૹ l 26*$  ৽ͨͳτϥϯεϙʔτϓϩτίϧ  (PPHMFʹΑͬͯߟҊɺ։ൃ  ݱࡏɺඪ४Խͷ్த  5$1ͷ໰୊఺Λ؇࿨ 7
8. QUIC l ϑϨʔϜ  26*$Ͱૹ৴͢Δ σʔλͷ࠷খ୯Ґ  ύέοτϩε࣌ͷ ࠶ૹ୯Ґ l ετϦʔϜ  Ծ૝తͳ௨৴࿏  ίωΫγϣϯ্ʹ ଟॏԽ 8
9. HTTP/3 l 26*$্Ͱಈ͘)551  ैདྷͷ)551
   )551͸5$1্Ͱಈ͘ l ετϦʔϜ  )551ϨΠϠʹ͓͚ΔԾ૝తͳ௨৴࿏  26*$ͷετϦʔϜʹϚοϐϯά 9
10. 既存研究の問題点 l ͲͪΒ΋)551Λར༻͠ͳ͍  ϦΫΤετɺϨεϙϯεͷߏ଄ΛऔΒͳ͍ͨΊ αʔό͕֤छͷύϥϝʔλܾఆ  $%/ʢΩϟογϡαʔόʣΛར༻Ͱ͖ͳ͍  8FCαʔόͱ͸ผʹετϦʔϛϯάઐ༻αʔό ͕ඞཁ  εέʔϥϏϦςΟ্ͷ໰୊͕ੜ͡Δ 10
11. 提案手法（1/3） l طଘݚڀͱಉ༷ͷΞΠσΟΞΛ)551 Λ࢖࣮ͬͯݱ  ෦෼తʹ࠶ૹΛߦΘͳ͍௨৴Λར༻ͨ͠ ετϦʔϛϯά  طଘख๏ͷ໰୊఺ͱͯ͠ڍ͛ͨ΋ͷ͸ղܾ͢Δ  ෆ҆ఆͳ؀ڥԼͰͷߴ͍඼࣭͕ظ଴͞ΕΔ 11
12. 提案手法（2/3）ビデオ取得 l47$ͷϨΠϠ͝ͱʹετϦʔϜΛ࢖͏  #BTF
    -BZFS͸ඞͣ࠶ૹΛߦ͏ )551ͷ ετϦ ʔϜ  &OIBODFNFOU
    -BZFS͸࠶ૹΛߦΘͳ͍ετϦʔϜ 12
13. 提案手法（3/3）ビデオの再生 l ηάϝϯτΛσίʔμϒϧʹม׵  ࠶ૹແ͠Ͱऔಘͨ͠ηάϝϯτ͸σʔλͷҰ෦͕ܽଛ  த్൒୺ͳϐΫνϟ͕࢒͍ͬͯΕ͹σίʔυෆՄೳ  σʔλͱڞʹฦ͞ΕΔফࣦ͔۠ؒΒσίʔμϒϧͳ ൣғΛநग़͢Δ 13
14. 提案手法 プロトコルへの拡張 l৴པੑͷͳ͍௨৴ Λ͢ΔͨΊɺ 26*$ɼ)551 ʹ"1*Λ௥Ճ l൚༻ੑΛ࣋ͨͤͯ ֦ு 14
15. 提案手法 QUICの拡張 15 "1*໊ 6OSFMJBCMF8SJUF Ҿ਺ EBUB
    <>CZUF ໭Γ஋ CZUFT8SJUUFO
    JOU F
    FSSPS ֓ཁ EBUBΛ6/3&-*"#-&
    453&".
    'SBNFͰૹ৴͢Δɻ "1*໊ 6OSFMJBCMF3FBE Ҿ਺ EBUB
    <>CZUF ໭Γ஋ CZUFT3FBE
    JOU
    MPTT3BOHF
    <>#ZUF3BOHF
    F
    FSSPS ֓ཁ 6/3&-*"#-&
    453&".
    'SBNF Ͱड৴ͨ͠σʔλΛEBUBʹ ಡΈࠐΉɻ l৴པੑΛ࣋ͨͳ͍ ϑϨʔϜΛ৽ͨʹ ఆٛ l৴པੑͷͳ͍ ૹ৴ɺड৴Λߦ͏ "1*Λఆٛ 6OSFMJBCMF8SJUF 6OSFMJBCMF3FBE l(PͰ࣮૷
16. 提案手法 HTTP/3の拡張 16 "1*໊ (FU8JUI3FMJBCJMJUZ Ҿ਺ DMJFOU
    IUUQ$MJFOU
    VSM
    TUSJOH
    VOSFMJBCMF
    CPPM ໭Γ஋ SFTQPOTF
    IUUQ3FTQPOTF
    F
    FSSPS ֓ཁ ৴པੑͷ༗ແΛࢦఆͯ͠ VSMʹ(FUϦΫΤετΛग़͢ɻ SFTQPOTF#PEZʹ ίϯςϯπͱܽଛൣғ͕ ฦ͞ΕΔɻ l৴པੑͷͳ͍ (FUϦΫΤετΛ Մೳʹ͢Δ"1*Λ ࣮૷ l(PͰ࣮૷
17. 実験（1/2） l ໨త  ఏҊख๏Λ࢖ͬͨࡍɺ ෆ҆ఆͳωοτϫʔΫ ؀ڥʹ͓͍ͯ඼࣭Λ อͯΔ͔Ͳ͏͔ݕূ͢Δ l ಺༰  ఏҊख๏ͱɺඪ४Խ్த ͷ)551 OPSNBM Ͱ ൺֱ  ϏσΦ࠶ੜఀࢭʹؔ͢Δ ࢦඪΛධՁ 17
18. 実験（2/2） l ࣮ݧ৚݅  ಈըϓϨΠϠʔΤϛϡϨʔλͷ"4USFBNΛվมͯ͠ར༻  ྲྀ͢ಈը͸ඵؒ  ଳҬมԽ͸ࠨԼਤʢ࠷େͰ.CQTʣ  ωοτϫʔΫߏ੒͸ӈԼਤɻશͯNJOJOFU
    7.  355͸NT
    ಈըηάϝϯτ͸TFD  ηάϝϯτऔಘΞϧΰϦζϜ͸#BTJDʢଳҬϕʔεʣ  47$͸֊૚ʹΤϯίʔυʢ#- 
    &- ʣ 18 UJNF TFD CBOEXJEUI .CQT
19. 結果（1/2）  ύέοτϩε཰Λd·ͰมԽͤͯ͞ɺCVGSBUJP
    SBUFCVGΛܭଌ  CVGSBUJP
    
    ࠶ੜఀࢭ࣌ؒಈը࠶ੜ࣌ؒ  SBUFCVG
    
    ࠶ੜఀࢭճ਺ಈը࠶ੜ࣌ؒ  ֤ύέοτϩε཰ʹରͯ͠ճܭଌ ʢ! − 1.5iqrҎԼͱ" + 1.5iqrҎ্͸আڈʣ  Τϥʔόʔ͸ඪ४ޡࠩ 19 ੨ɿOPSNBM ᒵɿఏҊख๏ ੨ɿOPSNBM ᒵɿఏҊख๏ QBDLFU
    MPTT
    SBUF CVGSBUJP QBDLFU
    MPTT
    SBUF SBUFCVG
20. aSSIM (Palmer+ 2018) l ը࣭ͱ࠶ੜఀࢭ࣌ؒʢCVGSBUJPʣͷ ౷߹ࢦඪ  ϐΫνϟը࣭ͷධՁࢦඪ
    44*.ʢTUSVDUVSBM
    TJNJMBSJUZʣ  ετϦʔϛϯάͰը࣭͚ͩΛධՁ͢Δͷ͸ෆద੾  B44*.
    ࠶ੜఀࢭதͷ44*.Λͱͯ͠ɺ࠶ੜظؒʹ ΘͨΔ44*.ͷฏۉΛͱͬͨ΋ͷ aSSIM = ∑!"# $ ! + % !  J൪໨ͷϐΫνϟͷ44*. 
    ૯ϐΫνϟ਺ 
    ඵ͋ͨΓͷϐΫνϟ਺ "  ࠶ੜఀࢭ࣌ؒ 20
21. 結果（2/2）  ύέοτϩε཰Λd·ͰมԽͤͯ͞ɺB44*.Λܭଌ  ଌఆճ਺ɺ֎Ε஋আڈํ๏ɺΤϥʔόʔ͕ࣔ͢΋ͷ͸ઌఔͱ ಉ༷ 21 ੨ɿOPSNBM ᒵɿఏҊख๏ QBDLFU
    MPTT
    SBUF B44*.
22. 考察  ߴύέοτϩε؀ڥԼʹ͓͍ͯ͸SBUFCVGٴͼ B44*.͕྆ํվળ  ྑ͍ωοτϫʔΫ؀ڥԼͰ͸B44*.͕ΑΓ௿͍ w ύέοτϩε཰͕௿͍؀ڥԼͰͷը࣭ͷ௿Լ͕ݪҼ w ύέοτϩε཰ʹԠͯ͡ಈతʹOPSNBMͱͷ੾Γସ͑Λߦ͏ 22
23. まとめ l ݁࿦  ෆ҆ఆͳωοτϫʔΫ؀ڥԼͰߴ͍඼࣭Λอͭ ഑৴ख๏ΛఏҊ w ࠶ੜఀࢭͷ཈੍ޮՌΛ֬ೝͨ͠  26*$ɼ)551ʹ֦ுΛࢪ͢͜ͱͰ࣮ݱ w $%/ͷར༻ͳͲʹΑΓεέʔϥϏϦςΟͷ֬อ͕Մೳ l ࠓޙͷల๬  ਓؒͰͷఆੑతͳධՁ 23
24. CDNの利用 l$%/ʢDPOUFOUT
    EFMJWFSZ
    OFUXPSLʣ  ੈքதʹ෼ࢄ഑ஔ͞ΕͨΩϟογϡαʔόͷ͜ͱ  εέʔϥϏϦςΟͷ֬อͷͨΊʹ͸ඞਢ lఏҊख๏ͱ$%/Λซ༻͢Δ৔߹  Ωϟογϡαʔόʹ͸ଛࣦͷͳ͍σʔλ͕͋ͬͯ΄͍͠ 24