Avaliação de qualidade de experiência e consumo de energia em transmissão adaptativa de vídeos em dispositivos móveis

• Main Author: MOREIRA, Charles Bezerra
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/1233156130663707
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
• Subjects: Avaliação de desempenho; Streaming de vídeo adaptativo; Consumo de energia
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25293

Submitted by Pedro Barros ([e-mail]) on 2018-07-26T17:46:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Charles Bezerra Moreira.pdf: 2975171 bytes, checksum: 31d50bfafe433ead710488865a9ada1d (MD5) === Approved for entry into archive by Alice Araujo ([e-mail]) on 2018-07-31T20:18:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Charles Bezerra Moreira.pdf: 2975171 bytes, checksum: 31d50bfafe433ead710488865a9ada1d (MD5) === Made available in DSpace on 2018-07-31T20:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Charles Bezerra Moreira.pdf: 2975171 bytes, checksum: 31d50bfafe433ead710488865a9ada1d (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 === FACEPE === A internet evoluiu consideravelmente em vários aspectos e atualmente desempenha um papel fundamental no cotidiano das pessoas, isso possibilitou a existência de vários tipos de serviços, como, por exemplo, o streaming multimídia. Neste contexto, foi desenvolvido o DASH, que é um padrão para entrega de streaming de mídia que está sendo largamente adotado em serviços com foco em multimídia. Serviços como o YouTube e Netflix já utilizam este padrão há algum tempo, uma vez que permite melhor qualidade de experiência, pois a taxa de bits e a resolução do vídeo se adaptam às condições do tráfego de rede e reduzem travamentos indesejados do vídeo durante a transmissão. Deste modo é possível diminuir a irritabilidade dos usuários ao se assistir um vídeo que fica parando repentinamente por causa da qualidade do serviço de rede (QoS). Os dispositivos móveis (smartphones e tablets) foram fatores que ajudaram na expansão do streaming de vídeo junto com a evolução das tecnologias de telefonia móvel, pois o número de usuários de smartphones tem crescido rapidamente em todo o mundo e são aparelhos cada vez mais utilizados para assistir vídeos. Apesar da viabilidade do DASH para aumentar a qualidade de experiência, os dispositivos móveis são limitados pela capacidade de armazenamento energético da bateria, e o streaming de vídeo pode ser uma importante fonte de consumo de energia. Este trabalho avalia o DASH para streaming de vídeo no dispositivo móvel, levando em consideração a qualidade de experiência (QoE) e o consumo de energia, investigando os seguintes fatores: (i) a tecnologia de rede; (ii) a largura de banda da rede; e (iii) o tipo de vídeo. Para esta avaliação foram feitos dois experimentos utilizando três tecnologias de rede, três larguras de banda e oito vídeos, em que quatro não utilizaram o DASH e quatro utilizaram o DASH com quatro segmentos de tempo diferentes. O primeiro experimento consiste em avaliar o consumo de energia, qualidade de experiência, tempo de buffering e bytes recebidos durante a transmissão do vídeo, bem como suas interações. O segundo experimento foi feito injetando falhas periódicas durante a transmissão do vídeo, com a intenção de avaliar o padrão DASH sobre a flutuação da largura de banda. Os resultados experimentais demonstram que esses fatores e suas interações podem ter grande influência sobre o consumo de energia e a qualidade de experiência do vídeo. Além disso, foi possível se ter uma ideia do comportamento do consumo de energia ocasionado pela transmissão do vídeo em diferentes tecnologias de redes e larguras de banda. === The internet has evolved considerably in many aspects and currently plays a key role in people’s daily lives, such evolution of the internet made possible the existence of various types of services, such as multimedia streaming. In this context, DASH was developed, which is a standard for media streaming. DASH is being widely adopted in services with a focus on multimedia. Services such as YouTube and Netflix already use that pattern, since that standard allows a better quality experience, as the bitrate and video resolution adapt to the network traffic conditions and reduces unwanted video interruptions during transmission, thus it is possible to reduce the irritability of users to watch a video that is suddenly stopped because of the network quality of service (QoS). Mobile devices (smartphones and tablets) were one of the factors that helped in the expansion of video streaming; Along with the evolution of mobile technologies, the number of users who use a smartphone has grown rapidly throughout the world and smartphones are increasingly used to watch videos. Although DASH’s feasibility to improve the quality of experience, the mobile devices are limited by the energy storage capacity of the battery, and the video streaming can be an important source of energy consumption. This study evaluates the DASH video streaming on mobiles, considering the quality of experience (QoE) and power consumption, by investigating the following factors: (i) network technology; (ii) the network bandwidth; and (iii) the type of video. For this evaluation, two experiments were performed using three network technologies, three bandwidths, and eight videos in which four non-using DASH and four using DASH, besides four different time segments. The first experiment consists in measuring the energy consumption, the quality of experience, the buffer time and the bytes received during the transmission of video, as well as their interactions. The second experiment was performed by injecting periodic failures during the transmission of the video, with the goal of evaluating the DASH standard on the fluctuation of the network bandwidth. Experimental results show that these factors and their interactions can have great influence on the energy consumption and quality of experience of the video. Moreover, it was possible to get an idea of the energy consumption behavior caused by the transmission and display of video in different network technologies and bandwidths.