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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

teru0x1
February 05, 2020

 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

teru0x1

February 05, 2020
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  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$51τϥϯεϙʔτϓϩτίϧͷͭ  47$ͷ#BTF

    -BZFS͚ͩϩεͨ࣌͠ʹ࠶ૹ 6 ग़యɿ"TVSWFZPOCJUSBUFBEBQUBUJPOTDIFNFTGPSTUSFBNJOH NFEJBPWFS)551 "CEFMIBLFUBM $0.45 w#BTF-BZFS࠶ੜʹඞཁͳ ϨΠϠ w&OIBODFNFOU-BZFS඼࣭Λ ௥Ճ͢ΔϨΠϠ
  7. 既存研究(3/3) l 26*$֦ு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஋ CZUFT8SJUUFOJOU FFSSPS

    ֓ཁ EBUBΛ6/3&-*"#-&453&". 'SBNFͰૹ৴͢Δɻ "1*໊ 6OSFMJBCMF3FBE Ҿ਺ EBUB<>CZUF ໭Γ஋ CZUFT3FBEJOU  MPTT3BOHF<>#ZUF3BOHF  FFSSPS ֓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  VSMTUSJOH

     VOSFMJBCMFCPPM ໭Γ஋ SFTQPOTF IUUQ3FTQPOTF  FFSSPS ֓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੒͸ӈԼਤɻશͯNJOJOFU7.  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๏ QBDLFUMPTTSBUF CVGSBUJP QBDLFUMPTTSBUF SBUFCVG
  20. aSSIM (Palmer+ 2018) l ը࣭ͱ࠶ੜఀࢭ࣌ؒʢCVGSBUJPʣͷ ౷߹ࢦඪ  ϐΫνϟը࣭ͷධՁࢦඪ44*.ʢTUSVDUVSBMTJNJMBSJUZʣ  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๏ QBDLFUMPTTSBUF

    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

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  24. CDNの利用 l$%/ʢDPOUFOUTEFMJWFSZOFUXPSLʣ  ੈքதʹ෼ࢄ഑ஔ͞ΕͨΩϟογϡαʔόͷ͜ͱ  εέʔϥϏϦςΟͷ֬อͷͨΊʹ͸ඞਢ lఏҊख๏ͱ$%/Λซ༻͢Δ৔߹  Ωϟογϡαʔόʹ͸ଛࣦͷͳ͍σʔλ͕͋ͬͯ΄͍͠ 24