Bedre videostreaming, når WiFi er knap

I en æra, hvor den gennemsnitlige amerikanske husstand har fem internetforbundne enheder, websurfere kan ofte føle, at de altid kæmper om stumper af WiFi. Hvordan kan en hel familie alle binge deres yndlingsprogrammer, uden at nogens forbindelse bremser til en gennemgang?

Forskere fra MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) arbejder på problemet, og har udviklet et nyt system kaldet "Minerva", der giver flere mennesker mulighed for at streame video over et enkelt netværk med minimal buffering og pixelering.

Teamet siger, at projektet kan være en game-changer for indholdsudbydere som Netflix og Hulu, der ofte kæmper med at holde alle deres brugere glade. Udover at være nyttig for en enkelt husstand, Minerva kan også gavne mennesker på tværs af en hel region, der måske alle deler en netværksflaskehals.

"Hvis fem mennesker i dit hus alle streamer video på én gang, vores system kan analysere, hvordan de forskellige videoers visuelle effekter påvirkes af downloadhastighed, "siger MIT -professor Mohammad Alizadeh, seniorforfatter på et relateret papir, der vil blive præsenteret hos Association for Computing Machinery's Special Interest Group on Data Communications (SIGCOMM) i Los Angeles senere på måneden. "Den bruger derefter disse oplysninger til at give hver video den bedst mulige visuelle kvalitet uden at forringe oplevelsen for andre."

I de virkelige tests reducerede Minerva rebufferingstiden med i gennemsnit 47 procent-og, op til en tredjedel af tiden, leveret en forbedring af videokvaliteten, der svarede til et spring i opløsning fra et 720p til et 1080p tv.

Minerva gør alt dette, uden at det kræver ændringer af den underliggende netværksinfrastruktur. En udbyder som Netflix kan implementere Minerva uden ændringer af hjemmeroutere eller at skulle koordinere med netværksudbydere. Alizadeh beskriver systemet som en drop-in-erstatning for standard TCP/IP-protokollen, der styrer internetkommunikation.

"Det har alle fordelene og enkelheden ved TCP, samtidig med at det sikres, hvis flere videoer konkurrerer på et netværkslink, der er en flaskehals, båndbredden deles rimeligt på tværs af vandløb, "siger Alizadeh.

Enhver, der streamer videoer, har sikkert bemærket, at der kan være store forskelle på, hvor problemfrit enhver given video kører. Nogle faktorer omfatter den enhed, der bruges, skærmens dimensioner, og endda videoens genre. For eksempel, at levere den samme visuelle kvalitet, mere hurtige videoer som actionfilm og sport kræver faktisk mere båndbredde end videoer af talende hoveder eller foredrag. Streaming af en film på en 4K tv -skærm, imens, er meget mere datakrævende end at streame det på en smartphone.

Men hovedforfatter Vikram Nathan siger, at traditionelle protokoller ikke tager højde for disse forskelle. Hvis to mennesker deler 10 megabit pr. Sekund (Mbps) båndbredde, netværket giver normalt hver af dem halvdelen. Men hvis en person ser græs vokse på sin smartphone, og en anden forsøger at streame en tenniskamp på et 4K -tv, sportsfan kommer til at have en stor ulempe.

"Traditionelle tilgange forsøger at være fair fra et teknologisk perspektiv, men ikke hvad angår nogens faktiske lykke eller kvalitet af oplevelsen, "siger Keith Winstein, en adjunkt i datalogi ved Stanford University, der ikke var involveret i projektet. "Hvad disse resultater viser, er, at vi alle kunne have gavn af, hvis disse systemer og protokoller blev ændret for at få mere perspektiv på de mennesker, der ser videoerne."

Oven i købet, Nathan siger, at virksomheder som Hulu og Netflix håndterer klemningen af ​​begrænset båndbredde på en grov og principiel måde, der ikke overvejer hverken den video, der bliver set, eller i hvilket omfang videoen har bufferet.

MIT -teamets system fungerer ved at have en offline fase, hvor det analyserer forskellige videoer for at afgøre, hvor meget deres visuelle kvalitet ville blive forbedret ved at give dem forskellige niveauer af båndbredde. Hver bruger bruger derefter disse oplysninger, når de ser deres video:brugere, der værdsætter båndbredde mere, er tilsvarende mere aggressive, når de gør krav på deres andel af linket, mens brugere, der ikke ville have meget ud af ekstra gennemstrømning, bakker af.

Nathan beskriver mekanikken i Minerva som et stadigt udviklende "skub/træk" mellem forskellige videoer.

"Denne proces gør det muligt for systemet at allokere ressourcer til de forskellige videoer på en måde, der er fair for dem med hensyn til deres visuelle kvalitet, "siger Nathan, en kandidatstuderende på MIT CSAIL.

Alizadeh og Nathan skrev sammen det nye oplæg med kandidatstuderende Vibhaalakshmi Sivaraman, Ravichandra Addanki, Mehrdad Khani og Prateesh Goyal.