Puffer:专注拥塞控制、带宽预测和ABR
斯坦福大學(xué)研究小組發(fā)布了一項(xiàng)新的開源研究項(xiàng)目Puffer,該項(xiàng)目致力于通過人工智能改進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)傳輸與視頻流算法。點(diǎn)擊【閱讀原文】訪問Puffer官網(wǎng)。
文 / Doyle
由計(jì)算機(jī)科學(xué)博士生Francis Ya領(lǐng)導(dǎo)的斯坦福大學(xué)研究小組推出了一個(gè)名為Puffer的新免費(fèi)直播電視流媒體服務(wù)網(wǎng)站。
Puffer是斯坦福大學(xué)關(guān)于使用機(jī)器學(xué)習(xí)改進(jìn)視頻流算法的一項(xiàng)研究:YouTube,Netflix和Twitch等服務(wù)使用的算法類型。該研究的最終目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)新的算法,以減少停頓,提高圖像質(zhì)量,減少啟動(dòng)/通道切換,并改善自適應(yīng)流。此前,麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)開發(fā)的 “Pensieve”系統(tǒng),也曾嘗試通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法提供更加流暢的流媒體傳輸體驗(yàn)。
Puffer使用Web Media Source Extensions(MSE)來傳輸視頻。所有瀏覽器都不支持此標(biāo)準(zhǔn),特別是iOS上的Safari不支持此標(biāo)準(zhǔn)(iOS上不允許使用其他瀏覽器引擎,這意味著無法在iPhone或iPad上觀看Puffer)。Puffer適用于Chrome和Firefox(包括Android手機(jī)和平板電腦)和Microsoft Edge。不過由于資源限制,沒有像Roku或Apple TV這樣的流媒體播放器的應(yīng)用程序。
Puffer專注于三種類型的算法:“擁塞控制”算法,決定何時(shí)發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù),也稱為數(shù)據(jù)包,“吞吐量預(yù)測(cè)器”,預(yù)測(cè)發(fā)送一定數(shù)量的數(shù)據(jù)需要多長(zhǎng)時(shí)間在不久的將來通過互聯(lián)網(wǎng)連接,以及決定要發(fā)送什么質(zhì)量的視頻的“自適應(yīng)比特率”(ABR)算法,以便嘗試為用戶提供不會(huì)導(dǎo)致失速或緩沖的最佳圖像質(zhì)量。
Puffer使用在線學(xué)習(xí)來生成自適應(yīng)比特率(ABR)和擁塞控制算法。從本質(zhì)上講,這意味著Puffer會(huì)定期從過去的表現(xiàn)中學(xué)習(xí)構(gòu)建未來更好的算法。
此外,Puffe還以多種方式對(duì)視頻流問題進(jìn)行了不同的處理。這些包括:
Puffer使用結(jié)構(gòu)相似性(SSIM)代替比特率作為體驗(yàn)質(zhì)量測(cè)量的輸入,確保性能測(cè)量與用戶體驗(yàn)更直接相關(guān)。
Puffer使用比大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)更密集的比特率梯形圖,允許對(duì)用戶接收的視頻質(zhì)量進(jìn)行更精細(xì)的控制。
使用websockets而不是“DASH”HTTP請(qǐng)求/響應(yīng)對(duì),允許連續(xù)流式視頻與客戶端請(qǐng)求不同步。
使用具有可調(diào)節(jié)調(diào)步速率的擁塞控制和直接訪問吞吐量估計(jì),而不是在TCP之上進(jìn)行所有測(cè)試。
擁塞控制層和應(yīng)用層之間的詳細(xì)通信,使得可以通過擁塞控制層中可用的帶寬來通知關(guān)于視頻質(zhì)量的應(yīng)用層決策。
使用非傳統(tǒng)信號(hào)來訓(xùn)練我們的傳輸時(shí)間預(yù)測(cè)器,例如ISP,連接類型等。
使用直接傳輸時(shí)間預(yù)測(cè)器(預(yù)測(cè)發(fā)送特定編碼長(zhǎng)度的塊所需的時(shí)間)而不是簡(jiǎn)單地推斷單一吞吐量估計(jì)。
作為實(shí)際數(shù)據(jù)的函數(shù),每天重新訓(xùn)練傳輸時(shí)間預(yù)測(cè)器。
自動(dòng)生成ABR方案的變體,并根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)逐日演變。
使用跨不同用戶的聯(lián)合控制與分別處理每個(gè)流。
Puffer的所有研究工作都是開源的,可以在GitHub(https://github.com/StanfordSNR/puffer)上查看。
本文參考?
Jason Gurwin,“EXCLUSIVE:?Stanford Researchers Launch Free TV Service To Improve Video Streaming”
原文?
https://thestreamable.com/guides/live-tv-streaming/news/exclusive-stanford-researchers-launch-free-streaming-service-to-improve-video-streaming-algorithms
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總結(jié)
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