Ασφαλής μετάδοση πολυμέσων με διασφάλιση ποιότητας εμπειρίας χρήστη

• Κύριος συγγραφέας: Τσέλιος, Χρήστος
• Άλλοι συγγραφείς: Tselios, Christos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Ποιότητα εμπειρίας; Πολυμέσα; Δικτυα πέμπτης γενιάς; Υπηρεσίες μετάδοσης βίντεο; Ασφάλεια; QoE; Multimedia; Security; 5G; Video delivery services

Η ασφάλεια και η παρεχόμενη ποιότητα των διαδικτυακών υπηρεσιών αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο για την αποδοχή τους από το ευρύ κοινό, καθώς επηρεάζει σε πολύ μεγάλο βαθμό την αξιοπιστία και τη διαθεσιμότητα τους. Δεν θα ήταν υπερβολή να ισχυριστεί κάποιος ότι το μέλλον των ασύρματων δικτύων επικοινωνίας και η επικράτηση ενός παρόχου έναντι ενός άλλου, εξαρτάται από την συνολική ποιότητα εμπειρίας που αποκομίζουν οι χρήστες απο μια υπηρεσία, ενώ οποιαδήποτε άλλη μέθοδος αξιολόγησης πέραν της υποκειμενικής, αν δεν εφαρμοστεί συμπληρωματικά είναι πιθανό να οδηγήσει σε λανθασμένα συμπεράσματα. Η κύρια ερευνητική συνεισφορά της διατριβής έχει ως στόχο την μελέτη της ασφαλους μετάδοσης πολυμέσων σε συνδυασμό με την αξιολόγηση της ποιοτητας εμπειρίας που βιώνει ο τελικός χρήστης. Μελετήθηκαν εκτενώς τα πρότυπα κωδικοποιησης H.264/AVC και H.264/SVC καθώς και οι επεκτάσεις τους για μετάδοση τρισδιάστατου βίντεο, ενώ αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε ένα μοντέλο που υπολογίζει τον βαθμό ικανοποιησης των χρηστών. Για την μελέτη των παροχής υπηρεσιών σε δικτυακές υποδομές περιορισμένων υπολογιστικών πόρων, υλοποιήθηκε ένα πρωτότυπο λογισμικό επικοινωνίας πολυμέσων που υποστηρίζει μετάδοση βίντεο και ήχου σε πραγματικό χρόνο, και δεν προυποθέτει συμβατικής δικτυακής υποδομής παρά μονο υπερκείμενου δικτύου. Επιπρόσθετα, μελετήθηκε η μετάδοση SVC βίντεο συνεχούς ροής όταν αυτή πραγματοποιείται μεταξύ των ομότιμων κόμβων ενός ασύρματου δικτύου, αλλά και συνεργατικά, πάνω από υβριδική δικτυακή υποδομή που περιλαμβάνει οικιακά και ασύρματα δίκτυα. Στην περίπτωση των ομότιμων κόμβων του ασύρματου δικτύου, μελετήθηκε και ουσιαστικά επιλυθηκε το ακανθώδες πρόβλημα της βέλτιστης επιλογής κόμβου και στρωμάτων ποιότητας ώστε να εξυπηρετηθούν οι ανταγωνιστικές ροές βιντεο, όταν η μετάδοση λαμβάνει χώρα σε πολυαλματικό μονοσυχνοτικό ασύρματο δίκτυο. Ακόμη, μελετήθηκε η επίπτωση που έχει στην ποιότητα εμπειρίας του τελικού χρήστη η απώλεια που εισάγει το κανάλι μετάδοσης στην περίπτωση του τρισδιάστατου βιντεο, καθώς επίσης και ποιές ακριβώς είναι οι βέλτιστες συνθήκες μετάδοσης ανά περίπτωση. Τέλος, στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν εκτενέστατα τα επερχόμενα δίκτυα πέμπτης γενιάς, καθώς πρόκειται να αποτελέσουν τη βάση για την ασφαλή, ποιοτική και ανθρωποκεντρική παροχή υπηρεσιών πολυμέσων. Ο χρήστης θα αποτελεί το κέντρο του ενδιαφέροντος και οι μετρικές ποιότητας που ίσχυαν μεχρι σημερα θα αντικατασταθούν από μοντέλα και μεθόδους αξιολόγησης της παρεχόμενης ποιότητας εμπειρίας σε μεγάλη κλίμακα. Για τον λόγο αυτό μελετήθηκαν, σχεδιάστηκαν και δημοσιεύτηκαν προτυπες αρχιτεκτονικές και υπηρεσίες που στόχο έχουν να εκμεταλλευτούν στο έπακρο τις δυνατότητες της νέας γενιάς δικτύων για να διασφαλίσουν τις βέλτιστες δυνατές συνθήκες μετάδοσης υπηρεσιών πολυμέσων με ασφάλεια και αξιοπιστία. Συνοπτικά, τα επιμέρους αποτελέσματα αυτής της μελέτης μπορούν να αξιοποιηθούν για τον σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αποτίμηση ενός πλαισίου ασφαλών και βελτιστοποιημένων υπηρεσιών πολυμέσων λαμβάνοντας υπόψιν: 1. Τα προβλήματα υποβάθμισης ποιότητας και αξιοπιστίας κατά την μετάδοση πολυμεσικών δεδομένων σε απωλεστικό μέσο μετάδοσης. 2. Η υποβάθμιση της ποιότητάς εμπειρίας και οι επιπτώσεις που επιφέρει στην ικανοποίηση των χρηστών από την εφαρμογή ή την υπηρεσία. 3. Τα προβλήματα που πηγάζουν από την υπερδέσμευση υπολογιστικών πόρων σε μεγάλης κλίμακας τοπολογίες υπολογιστικού νέφους. 4. Τα προβλήματα ασφάλειας που παρατηρούνται σε τοπολογίες ομότιμων δικτύων αλλά και δικτύων πέμπτης γενιάς.