MIT 构建全新视频协议优化网络拥堵让视频不再卡顿

跟着互联网年代的开展与遍及，以及网络带宽的不断进步，视频观看量也在逐年进步。思科体系公司此前的一项核算陈述中称，到 2021 年，每一秒将有一百万分钟（17,000 小时）的视频内容跨过全球网络。据估计，视频流占 2017 年一切流量的 75％，估计到 2022 年这一份额将上升至 82％。

但跟着 5G 和 AI 技能的到来，该范畴远景又面临着许多应战。依据多家外媒报导，为了应对行将每月发送数万 PB 视频的需求，麻省理工学院（MIT）核算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的科学家提出了一个名叫Minerva的端到端技能协议，运用视频播映器状况数据和该文件特征，对其进行体系等级的优化，对拥堵的带宽进行当令操控。

（来历：ACM 官网）

据悉，这篇论文将于本月晚些时候在洛杉矶的核算机协会数据通信特别兴趣小组（SIGCOMM）上宣布，该文作者共有六位，都是 MIT CSAIL 团队成员，别离是 Vikram Nathan、Mohammad Alizadeh 两位导师，以及 Vibhaalakshmi Sivaraman、Ravichandra Addanki、Mehrdad Khani 和 Prateesh Goyal 四位研究生。

简略来看 Minerva 在技能层面是怎么完成的。假如用户正在电视上观看高清体育比赛，而且另一个人也正测验在同一局域网下观看其他 4K 高清视频，那么正常来说，二人将别离装备一半的可用带宽，这时，播映 4K 视频的人将处于下风，视频或将直接处于长时刻缓冲状况。若此刻，运用供给商能够采纳恰当的优化，智能带宽分流，便有时机进步多个用户在同一局域网下观看视频的体会。

MIT 的研究人员指出，跟着视频流量的不断增加，多个客户同享瓶颈链接的可能性越来越大。所以，他们提出的 Minerva 端到端协议，将在播映视频之前对其进行剖析，以查看它们在播映会遭到多大影响。这大大削减缓冲以及像素化的问题，无需更改底层基础设施，就能够轻松观看大片的重要画面片段。

图｜显现的是视频流片段，左图是正常播映的（基线），右侧是运用 Minerva（来历：MIT CSAIL）

Minerva 能够在离线阶段剖析这两个视频，看看哪个视频能够从分配更多带宽中获益，哪个能够运用更低的带宽来供给，而不会带来质量问题。该协议然后依据不同用户的需求分配带宽，而且将正在播映的视频内容进行适度调整。

MIT 研究人员将 Minerva 协议完成的机制描绘为不同视频之间不断开展的“推/拉”。他们着重，Minerva 端到端协议并非专为视频流而打造，而是期望供给衔接层级，动态调整视频流速率以完成公正性，进步用户的观看体会。

这项技能的中心其实并不简略。具体来说，Minerva 是经过捕获带宽和体会质量之间联系的技能，加上了分布式算法，进步了整个视频的流通度。Minerva 将每个设备中展现的视频内容，以巨细和像素质量为单位，进行技能剖析，核算其视频的动态权重，确认与网络条件和其他变量的权重成份额的带宽分配，构成体系等级的优化。

图｜概述 Minerva 协议的技能图示（来历：MIT CSAIL）

在实践测验中，MIT 的研究人员将家庭 Wi-Fi 网络和两个设备衔接到八组客户端的亚马逊网络服务（AWS）中。结果表明，Minerva 能够将视频缓冲时刻削减近一半，而且很可能会供给视频自身质量的改善，类似于从 720p 升级到 1080p。

此外，他们表明，经过 Minerva 技能，可能将缓冲的视频重新分配带宽，该协议使得均匀削减了 47％ 的总收回时刻，将流通度进步，削减了不必要的流量和网络带宽耗费。

“假如你家中有五个人一起播映视频，咱们的体系能够剖析各种视频的视觉效果怎么遭到下载速度的影响，”麻省理工学院教授、资深作者穆罕默德·阿里扎德（Mohammad Alizadeh）表明，“然后它这个技能信息，将为每个视频供给最佳的视觉质量，而不会下降其他视频的体会。”

MIT 研究人员在论文中说到 Minerva 技能协议的落地环境：首要，Netflix 或 Hulu 等供给商能够运用这一主意将视频分发给巨大的用户群，该体系可由视频供给商引进，无需更改任何硬件，使其基本上成为“ 规范 TCP / IP 协议的替代品”。

“它（Minerva 体系）具有 TCP 的一切长处和简略性，一起还保证假如有多个视频在瓶颈的网络衔接上竞赛，将给予带宽在视频流之间进行公正同享，”Mohammad Alizadeh 表明。

（来历：Sd-cdn.fr）

斯坦福大学核算机科学助理教授 Keith Winstein 表明，传统办法企图从技能视点看公正地分配一人一半的带宽，可是用户视频观看体会被大大下降，这次提出的 Minerva，或将改动体系和协议在技能上公正的状况，全民或将获益。

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参阅：

https://venturebeat.com/2019/08/18/mit-csails-minerva-protocol-cuts-down-on-video-buffering-and-pixelation/

https:///2019/08/19/mit-minerva-video-buffering/

https:///robotica-e-ia/en-el-mit-tambien-odian-la-espera-de-un-video-cargando-y-ya-buscan-combatirla-con-inteligencia-artificial