Let’s assume that the server sends

Let’s assume that the server sends bits at a constant rate x whenever the client
buffer is not full. (This is a gross simplification, since TCP’s send rate varies due to
congestion control; we’ll examine more realistic time-dependent rates x(t) in the
problems at the end of this chapter.) Suppose at time t = 0, the application buffer is
empty and video begins arriving to the client application buffer. We now ask at what
time does playout begin? And while we are at it, at what time does the
client application buffer become full?
First, let’s determine , the time when Q bits have entered the application
buffer and playout begins. Recall that bits arrive to the client application buffer at
rate x and no bits are removed from this buffer before playout begins. Thus, the
amount of time required to build up Q bits (the initial buffering delay) is Q/x.
Now let’s determine , the point in time when the client application buffer
becomes full. We first observe that if x < r (that is, if the server send rate is less than
the video consumption rate), then the client buffer will never become full! Indeed,
starting at time , the buffer will be depleted at rate r and will only be filled at rate
x < r. Eventually the client buffer will empty out entirely, at which time the video
will freeze on the screen while the client buffer waits another seconds to build up
Q bits of video. Thus, when the available rate in the network is less than the video
rate, playout will alternate between periods of continuous playout and periods of
freezing. In a homework problem, you will be asked to determine the length of each
continuous playout and freezing period as a function of Q, r, and x. Now let’s determine for when x > r. In this case, starting at time , the buffer increases from Q to
B at rate x r since bits are being depleted at rate r but are arriving at rate x, as
shown in Figure 7.3. Given these hints, you will be asked in a homework problem
to determine , the time the client buffer becomes full. Note that when the available
rate in the network is more than the video rate, after the initial buffering delay, the
user will enjoy continuous playout until the video ends.
t
f
-
t
tf p
t
p
t
p
t
f
t
p =
t
p
t = t
t = tp f
7.2 • STREAMING STORED VIDEO 599
Fill rate = x Depletion rate = r
Video
server
Internet
Q
B
Client application buffer
Figure 7.3  Analysis of client-side buffering for video streaming
Early Termination and Repositioning the Video
HTTP streaming systems often make use of the HTTP byte-range header in the
HTTP GET request message, which specifies the specific range of bytes the client
currently wants to retrieve from the desired video. This is particularly useful when
the user wants to reposition (that is, jump) to a future point in time in the video.
When the user repositions to a new position, the client sends a new HTTP request,
indicating with the byte-range header from which byte in the file should the server
send data. When the server receives the new HTTP request, it can forget about any
earlier request and instead send bytes beginning with the byte indicated in the byterange request.
While we are on the subject of repositioning, we briefly mention that when a user
repositions to a future point in the video or terminates the video early, some
prefetched-but-not-yet-viewed data transmitted by the server will go unwatched—a
waste of network bandwidth and server resources. For example, suppose that the client
buffer is full with B bits at some time t
0 into the video, and at this time the user repositions to some instant t > t
0 + B/r into the video, and then watches the video to completion from that point on. In this case, all B bits in the buffer will be unwatched and the
bandwidth and server resources that were used to transmit those B bits have been completely wasted. There is significant wasted bandwidth in the Internet due to early termination, which can be quite costly, particularly for wireless links [Ihm 2011]. For this
reason, many streaming systems use only a moderate-size client application buffer, or
will limit the amount of prefetched video using the byte-range header in HTTP
requests [Rao 2011].
Repositioning and early termination are analogous to cooking a large meal, eating only a portion of it, and throwing the rest away, thereby wasting food. So the
next time your parents criticize you for wasting food by not eating all your dinner,
you can quickly retort by saying they are wasting bandwidth and server resources
when they reposition while watching movies over the Internet! But, of course, two
wrongs do not make a right—both food and bandwidth are not to be wasted!

Kết quả (Việt) 1:

Chúng ta hãy giả định rằng các máy chủ gửi bit tốc độ liên tục x bất cứ khi nào khách hàngđệm là không đầy đủ. (Đây là một đơn giản hóa tổng, vì của TCP gửi tỷ lệ khác nhau dotắc nghẽn kiểm soát; chúng tôi sẽ xem xét thực tế hơn tỷ giá phụ thuộc vào thời gian x(t) trong cácvấn đề ở phần cuối của chương này.) Giả sử tại thời điểm t = 0, ứng dụng đệmsản phẩm nào và video bắt đầu đến với khách hàng ứng dụng đệm. Bây giờ chúng tôi yêu cầu những gìthời gian hiện playout bắt đầu? Và trong khi chúng tôi đang ở đó, những gì thời gian làm việckhách hàng ứng dụng đệm trở nên đầy đủ?Trước tiên, hãy xác định, thời gian khi Q bit đã nhập vào các ứng dụngđệm và playout bắt đầu. Nhớ lại rằng bit đến với khách hàng ứng dụng đệm tạitỷ lệ x và bit không được gỡ bỏ khỏi bộ đệm này trước khi playout bắt đầu. Vì vậy, cácsố lượng thời gian cần thiết để xây dựng Q bit (the delay đệm ban đầu) là Q / x.Bây giờ chúng ta hãy xác định điểm trong thời gian khi khách hàng ứng dụng đệmtrở thành đầy đủ. Chúng tôi lần đầu tiên quan sát rằng nếu x < r (nghĩa là, nếu các máy chủ gửi tỷ lệ là ít hơnvideo tiêu thụ tỷ lệ), sau đó khách hàng đệm sẽ không bao giờ trở nên đầy đủ! Thật vậy,bắt đầu từ thời gian, các bộ đệm sẽ cạn kiệt tại điểm r và sẽ chỉ được điền tỷ lệx < r. cuối cùng khách hàng đệm sẽ rỗng hoàn toàn, mà thời gian đoạn videosẽ đóng băng trên màn hình trong khi khách hàng bộ đệm chờ một giây để xây dựngQ bit của video. Vì vậy, khi tỷ lệ có sẵn trong mạng ít hơn videotỷ lệ, playout sẽ luân phiên giữa các thời kỳ liên tục playout và thời gianđóng băng. Trong một vấn đề bài tập ở nhà, bạn sẽ được yêu cầu để xác định chiều dài của mỗiplayout liên tục và đóng băng thời gian như là một chức năng của Q, r và x. Bây giờ chúng ta hãy xác định cho khi x > r. Trong trường hợp này, bắt đầu từ thời gian, các bộ đệm tăng từ QB tốc độ x r bit bị cạn kiệt tại điểm r nhưng đến độ x, nhưHiển thị trong hình 7.3. Đưa ra những gợi ý, bạn sẽ được hỏi trong một vấn đề bài tập ở nhàđể xác định, vào thời điểm khách hàng đệm trở thành đầy đủ. Lưu ý rằng khi các có sẵntỷ lệ trong mạng lưới là nhiều hơn so với tỷ lệ video, sau sự chậm trễ đệm ban đầu, cácngười dùng sẽ tận hưởng playout liên tục cho đến khi kết thúc video.tf-tlực lượng đặc nhiệm ptptptftp =tpt = tt = tp f7.2 • STREAMING LƯU TRỮ VIDEO 599Điền tỷ lệ = x sự suy giảm tỷ lệ = rVideomáy chủInternetQBKhách hàng ứng dụng đệmPhân tích hình 7.3 phía khách hàng đệm cho video streamingSớm chấm dứt và Repositioning VideoHTTP streaming hệ thống thường xuyên làm cho việc sử dụng HTTP byte dải tiêu đề trong cácHTTP được yêu cầu thông báo, mà xác định phạm vi cụ thể của byte khách hànghiện tại đang muốn lấy lại từ các video bạn muốn. Điều này đặc biệt hữu ích khingười dùng muốn định vị lại (đó là, nhảy) đến một điểm trong tương lai trong thời gian trong đoạn video.Khi người dùng kỹ đến một vị trí mới, khách hàng sẽ gửi một yêu cầu HTTP mới,chỉ với tiêu đề byte dải từ đó byte trong tập tin máy chủ nêngửi dữ liệu. Khi máy chủ nhận được các yêu cầu HTTP mới, nó có thể quên đi bất kỳyêu cầu trước đó và thay vào đó bắt đầu với các byte gửi byte được chỉ định trong yêu cầu byterange.Trong khi chúng tôi về vấn đề tái định vị, chúng tôi một thời gian ngắn đề cập rằng khi một người sử dụngkỹ đến một điểm trong tương lai trong video hoặc chấm dứt các video đầu ra, một sốprefetched-nhưng-không-chưa-xem dữ liệu truyền qua các máy chủ sẽ đi unwatched — mộtlãng phí tài nguyên mạng băng thông và máy chủ. Ví dụ, giả sử rằng các khách hàngbộ đệm là đầy đủ với B bit tại một số thời gian t0 vào video, và lúc này thời gian repositions người dùng cho một số t instant > t0 + B/r vào video, và sau đó xem video để hoàn thành từ đó điểm trên. Trong trường hợp này, tất cả các bit B trong vùng đệm sẽ unwatched và cáctài nguyên băng thông và máy chủ được sử dụng để truyền tải những bit B đã được hoàn toàn lãng phí. Không có băng thông bị lãng phí đáng kể trong Internet do sớm chấm dứt, có thể khá tốn kém, đặc biệt là cho các kết nối không dây [Ihm 2011]. Đối với điều nàylý do, nhiều hệ thống trực tuyến sử dụng chỉ một kích thước trung bình khách hàng ứng dụng đệm, hoặcsẽ hạn chế số lượng prefetched video bằng cách sử dụng phạm vi byte header trong HTTPyêu cầu [Rao 2011].Repositioning và sớm chấm dứt là tương tự như nấu một bữa ăn lớn, ăn uống chỉ là một phần của nó, và ném phần còn lại đi, do đó lãng phí thực phẩm. Do đó, cácthời gian tiếp theo cha mẹ của bạn chỉ trích bạn lãng phí thực phẩm do ăn uống không tất cả các bữa ăn tối của bạn,bạn có thể nhanh chóng vặn lại bằng cách nói rằng họ đang lãng phí tài nguyên băng thông và máy chủkhi họ đặt lại vị trí khi xem phim trên Internet! Nhưng, tất nhiên, hainhững sai lầm không làm cho một quyền-thực phẩm và băng thông là không được lãng phí!

Kết quả (Việt) 2:

Hãy giả định rằng các máy chủ sẽ gửi bit tại một tốc độ không đổi x bất cứ khi nào khách hàng
đệm là không đầy đủ. (Đây là một việc đơn giản hóa tổng, vì tỷ lệ gửi TCP khác nhau do
điều khiển tắc nghẽn, chúng tôi sẽ kiểm tra thực tế hơn phụ thuộc thời gian giá x (t) trong
. Vấn đề ở phần cuối của chương này) Giả sử tại thời điểm t = 0, ứng dụng đệm
rỗng và video bắt đầu đến với bộ đệm ứng dụng client. Bây giờ chúng ta hỏi những gì
thời gian không phát sóng bắt đầu? Và trong khi chúng tôi đang ở đó, vào thời điểm những gì hiện các
bộ đệm ứng dụng khách hàng trở nên đầy đủ?
Đầu tiên, chúng ta hãy xác định, thời gian khi Q bit đã bước vào ứng dụng
đệm và phát sóng bắt đầu. Nhớ lại rằng bit đến bộ đệm ứng dụng khách hàng tại
tỷ lệ x và không bit được lấy ra từ bộ đệm này trước khi phát sóng bắt đầu. Như vậy,
số lượng thời gian cần thiết để xây dựng bit Q (đệm chậm trễ ban đầu) là Q / x.
Bây giờ chúng ta hãy xác định, các điểm trong thời gian khi bộ đệm ứng dụng khách hàng
trở nên đầy đủ. Đầu tiên chúng ta nhận thấy rằng nếu x <r (có nghĩa là, nếu máy chủ gửi lãi suất thấp hơn
mức tiêu thụ video), sau đó các bộ đệm khách hàng sẽ không bao giờ trở nên đầy đủ! Thật vậy,
bắt đầu từ thời gian, bộ đệm sẽ bị cạn kiệt ở mức r và sẽ chỉ được thực hiện tại tỷ lệ
x <r. Cuối cùng bộ đệm khách hàng sẽ có sản phẩm nào ra hoàn toàn, lúc đó video
sẽ đóng băng trên màn hình trong khi đệm khách hàng chờ đợi một giây để xây dựng lên
bit Q của video. Vì vậy, khi tỷ lệ có sẵn trong mạng là ít hơn so với video
tốc độ, phát sóng sẽ luân phiên giữa các thời kỳ phát sóng liên tục và thời kỳ
đóng băng. Trong một vấn đề bài tập về nhà, bạn sẽ được yêu cầu để xác định độ dài của mỗi
phát sóng liên tục và thời gian đóng băng như một chức năng của Q, r, và x. Bây giờ chúng ta hãy xác định khi x> r. Trong trường hợp này, bắt đầu từ thời gian, bộ đệm tăng từ Q đến
B lúc xr tỷ lệ từ bit đang dần cạn kiệt ở mức r nhưng cũng đang có tỷ lệ x, như
thể hiện trong hình 7.3. Với những gợi ý, bạn sẽ được hỏi trong một vấn đề bài tập về nhà
để xác định, thời gian bộ đệm của khách hàng trở nên đầy đủ. Lưu ý rằng khi có
tỷ lệ trong mạng là hơn tỷ lệ video, sau khi trì hoãn đệm ban đầu,
người dùng sẽ được thưởng thức phát sóng liên tục cho đến khi video kết thúc.
T
e
-
t
tf p
t
p
t
p
t
e
t
p =
t
p
t = t
t = tp f
7.2 • STREAMING LƯU video 599
tỷ Fill = x suy giảm tỷ lệ = r
video
máy chủ
Internet
Q
B
ứng dụng client đệm
hình 7.3? Phân tích của phía khách hàng đệm cho video streaming
sớm chấm dứt và tái định vị Video
hệ thống luồng HTTP thường sử dụng các tiêu đề byte tầm HTTP trong các
thông điệp yêu cầu HTTP GET, trong đó quy định cụ thể phạm vi cụ thể của byte khách hàng
hiện đang muốn lấy từ video mong muốn. Điều này đặc biệt hữu ích khi
người dùng muốn thay đổi vị trí (có nghĩa là, nhảy) vào một điểm trong tương lai trong thời gian trong video.
Khi người dùng lại vị trí cho một vị trí mới, khách hàng sẽ gửi một yêu cầu HTTP mới,
chỉ với tiêu đề byte tầm từ đó byte trong file nên các máy chủ
gửi dữ liệu. Khi server nhận được yêu cầu HTTP mới, nó có thể quên đi bất kỳ
yêu cầu trước đó và thay vì gửi byte bắt đầu từ byte được chỉ ra trong yêu cầu byterange.
Trong khi chúng tôi về vấn đề tái định vị, chúng tôi một thời gian ngắn đề cập rằng khi một người sử dụng
lại vị trí cho một tương lai điểm trong video hoặc chấm dứt video sớm, một số
dữ liệu tìm nạp trước-nhưng-không-còn-xem truyền qua các máy chủ sẽ đi chưa xem-một
sự lãng phí băng thông mạng và tài nguyên máy chủ. Ví dụ, giả sử rằng các khách hàng
đệm đầy với bit B tại một số thời điểm t
0 vào video, và lúc này người dùng lại vị trí cho một số tức thời t> t
0 + B / r vào video, và sau đó xem video hoàn thành từ thời điểm đó. Trong trường hợp này, tất cả các bit B trong bộ đệm sẽ chưa xem và các
băng thông và máy chủ tài nguyên đã được sử dụng để truyền tải các bit B đã bị lãng phí hoàn toàn. Có băng thông lãng phí đáng kể trong Internet do chấm dứt sớm, mà có thể khá tốn kém, đặc biệt là cho các liên kết không dây [Ihm 2011]. Đối với điều này
lý do, nhiều hệ thống trực tuyến sử dụng chỉ một từ vừa kích thước bộ đệm ứng dụng khách hàng, hoặc
sẽ giới hạn số lượng video tìm nạp trước sử dụng tiêu đề byte tầm trong HTTP
yêu cầu [Rao, 2011].
Định Vị và đầu chấm dứt là tương tự như nấu một bữa ăn lớn , ăn chỉ một phần của nó, và ném phần còn lại đi, do đó lãng phí thực phẩm. Vì vậy,
thời gian tới cha mẹ của bạn chỉ trích bạn cho lãng phí thực phẩm bằng cách không ăn tất cả các bữa ăn tối của bạn,
bạn có thể nhanh chóng đáp lại bằng cách nói rằng họ đang lãng phí băng thông và máy chủ nguồn lực
khi họ đặt lại vị trí trong khi xem phim qua Internet! Nhưng, tất nhiên, hai
điều sai lầm không làm cho một quyền-thực phẩm và băng thông không được lãng phí!