Essa disciplina tem por objetivos:
(1) disseminar, entre os alunos,
o conhecimento sobre vários problemas
e soluções
propostas para a distribuição eficiente e escalável
de
mídia contínua
(vídeo e áudio) na Internet e
(2) dar aos alunos a oportunidade
de investigar a fundo alguns destes
problemas e de propor
novas soluções e contribuições para a área.
A popularidade de arquivos de vídeo e áudio
na Internet tem crescido
significativamente nos últimos anos. A lista de aplicações
é bastante extensa,
incluindo educação à distancia, treinamento,
entretenimento (ex: rádios
online), notícias, televisão digital. O desenvolvimento
de métodos eficientes e
escaláveis para a distribuição
deste tipo de conteúdo na Internet é uma área
de pesquisa bastante ativa atualmente. Ele envolve uma série
de
compromissos além de exigir um melhor entendimento
do comportamento
típico dos usuários de cada uma destas aplicações.
Por exemplo, usuários
muito interativos podem ter um impacto bastante significativo
no
desempenho destas aplicações.
A disciplina Tópicos em Distribuição
de Mídia Contínua pretende dar uma
visão geral sobre a área, apresentando os principais
conceitos básicos e
discutir os principais problemas e desafios bem como as contribuições
mais
recentes nesta área, disponíveis
na literatura. Além das discussões em sala
de aula, o aluno deverá realizar também
um trabalho prático sobre um dos
vários tópicos discutidos ou algum outro tópico
relacionado, desde que
previamente aprovado pelo instrutor.
Conceitos básicos de distribuição de mídia
contínua na Internet; protocolos de distribuição de mídia
contínua a nível de aplicação; armazenamento e
replicação de mídia contínua; redes de
distribuição de conteúdo (CDNs); técnicas para
transmissão confiável de mídia contínua;
caracterização do comportamento de usuários de mídia
contínua.
- Características básicas de arquivos de mídia
contínua e o impacto destas características no desempenho
dos métodos tradicionais de distribuição de conteúdo;
- Principais protocolos para transmissão, via multicast,
de mídia contínua
- Periodic Broadcast
- Patching
- Hierarchical Merging
- Métodos para armazemento de áudio e vídeo
em discos
- Striping
- Random I/O
- Métodos para replicação de áudio
e vídeo
- Caching de segmentos
- Caching de intervalos e Resource-Based Caching
- Caching de camadas (codificação por camadas)
- Caching para distribuição via multicast
- Métodos para localização de servidores
e roteamento de respostas em CDNs
- Métodos para distribuição confiável
de mídia contínua
- forward error correction
- diversidade de caminhos
- Principais resultados anteriores sobre o comportamento típico
de usuários de serviços de mídia contínua, com
ênfase principal nos aspectos interativos deste comportamento,
- Discussão sobre o impacto das características
deste comportamento na distribuição eficiente e escalável
de mídia contínua
- Seminários: Cada aluno deverá
apresentar um seminário sobre um dos tópicos do curso. O aluno
será avaliado quanto a sua capacidade de leitura crítica, avaliação
do assunto e apresentação em sala de aula. A preparação
deste seminário será acompanhada de perto pelo instrutor.
- Projetos: Os alunos irão executar projetos
práticos sobre um dos temas discutidos em sala ou sobre um tema relacionado. Algumas idéias podem ser encontradas aqui
- Avaliação de artigos: Os alunos
terão que avaliar 10 dos artigos apresentados. O formulário
para avaliação pode ser encontrado aqui.
- Participação em sala de aula: Os alunos
serão avaliados quanto à participação em discussões
na sala de aula e a avaliação crítica dos tópicos
discutidos.
A bibliografia necessária para a disciplina consiste em uma coleção
de artigos recentemente publicados em conferências e periódicos
de ponta, a nível internacional, incluindo: SIGMETRICS, SIGCOMM,
INFOCOM, Multimedia Computing and Networking (MMCN), ACM Multimedia,
NOSSDAV, Transactions on Networking, Transactions on Multimedia, etc.
A lista (tentativa) de referências de artigos que deveremos
discutir em sala de aula inclui:
- D. L. Eager and M. K. Vernon, " Dynamic Skyscraper Broadcasts
for Video-on-Demand", Proc. MIS'98, Istanbul, Turkey, Sept. 1998.
- K. Hua, Y. Cai and S. Sheu, "Patching: A Multicast Technique
for True Video-on-demand Services", Proc. ACM Multimedia, U.K., Sept. 1998.
- D. Eager, M. Vernon, and J. Zahorjan, "Bandwidth Skimming:
A Technique for Cost-Effective Video-on-Demand", Proc. Multimedia Computing
and Networking (MMCN), San Jose, CA, Jan. 2000.
- B. Ozden, R. Rastogi and A. Silberschatz, "Disk Striping in
Video Server Environments", Proc. International Conference on Multimedia Computing
and Systems, Hiroshima, Japan, June 1996
- J. R. Santos, R. Muntz and B. Ribeiro-Neto, "Comparing Random
Data Allocation and Data Striping in Multimedia Server", Proc. ACM
Sigmetrics, Santa Clara, CA, June 2000.
- A. Dan and D. Sitaram, "A Generalized Interval Caching Policy
for Mixed Interactive and Long Video Environments", Proc. Multimedia Computing
and Networking Conference (MMCN), San Jose, CA, January 1996
- R. Tewari, H. Vin, A. Dan and D. Sitaram, "Resource-Based Caching
for Web Server", Proc. SPIE/ACM Conference on Multimedia Computing and Networking
(MMCN), San Jose, CA, January 1998.
- J. M. Almeida, D. L. Eager and M. K. Vernon, "A Hybrid
Caching Strategy for Streaming Media Files", Proc. Multimedia Computing
and Networking (MMCN), San Jose, CA, Jan. 2001.
- S. Acharya and B. Smith, "MiddleMan: A Video Caching
Proxy Server", Proc. 10th International Workshop on Network and Operating
Systems Support for Digital Audio and Video (NOSSDAV), Chapel Hill, NC,
June 2000.
- R. Rejaie and J. Kangasharju, "Mocha: A Quality Adaptive Multimedia
Proxy Cache for Internet Streaming", Proc. 11th International Workshop on
Network and Operating Systems Support for Digital Audio and Video (NOSSDAV),
Port Jefferson, NY, June 2001.
- S. Sen, J. Rexford and D. Towsley, "Proxy Prefix Caching
for Multimedia Streams", Proc. IEEE Infocom, New York City, NY, March
1999.
- J. M. Almeida, D. L. Eager, M. C. Ferris, and M. K. Vernon,
"Provisioning Content Distribution Networks for Streaming Media",
Proc. Infocom, New York, NY, June 2002.
- B. Wang, S. Sen, M. Adler and D. Towsley, "Optimal Proxy Cache
Allocation for Efficient Streaming Media Distribution", Proc. Infocom, New
York, NY, June 2002.
- J. M. Almeida, D. L. Eager, M. K. Vernon and S. J. Wright,
"Minimizing Delivery Cost in Scalable Streaming Content Distribution Systems",
IEEE Trans. on Multimedia, Special Issue on Streaming Media, April 2004,
to appear.
- Z. Fei, M. Ammar, E. Zegura, "Multicast server selection: problems,
complexity and solutions", IEEE Journal on Selected Areas in Communications,
vol. 20, no. 7, pp.1399-1413, Sept. 2002.
- A. Mahanti, D. L. Eager, M. K. Vernon and D. Sundaram-Stukel,
"Scalable On-Demand Media Streaming with Packet Loss Recovery", Proc. ACM
SIGCOMM Conference on Applications, Technologies, Architectures and Protocols
for Computer Communication, pp. 97-108, San Diego, CA, August 2001
- L. Golubchik, J. C. S. Lui, T. F. Tung, L. H. Chow, W. J. Lee,
G. Franceschinis, C. Anglano, "Multi-Path Continuous Media Streaming: What
are the Benefits?", Proc. IFIP WC 7.3 22nd International Symposium on Computer
Performance Modeling and Evaluation, Rome, Italy, Sept. 2002
- C. Costa, I. Cunha, A. Borges, C. Ramos, M. Rocha, J. Almeida,
B. Ribeiro-Neto, "Analyzing Interactivity in Streaming Media", Proc. 13th
International World-Wide Web Conference, NY, NY, May 2004 (to appear).
- J. M. Almeida, J. Krueger, D. L. Eager, and M. K. Vernon, "Analysis
of Educational Media Server Workloads", Proc. NOSSDAV, Port Jefferson,
NY, June 2001.
- J. Padhye and J. Kurose, "An Empirical Study of Client Interactions
with a Continuous-Media Courseware Server", Proc. 8th International Workshop
on Network and Operating System Support for Digital Audio and Video (NOSSDAV),
Cambridge, UK, July 1998.
- E. Veloso, V. Almeida, W. Meira Jr., A. Bestavros, S. Jin,
"A Hierarchical Characterization of a Live Streaming Media Workload",
Proc. ACM SIGCOMM Internet Measurement Workshop, Marseille,
France, Nov. 2002.
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