PhD Theses at KOM

Wide-area True Video-on-Demand by a Decentralized Cache-based Distribution Infrastructure

Carsten Griwodz

Friday June 02, 2000

English abstract:

The fast growth of the Internet is currently increasing the attractivity of video-on-demand applications, which had been stifled after the failures of the first developments. In Intranets these VoD applications copy the approaches of centrally administered distribution systems successfully. For public VoD installations, on the other hand, such an approach would fail today as it did some years ago. In contrast to such centralized approaches, de-centralized distribution system with structures similar to the video rental market may be able to adapt to the dynamical development of VoD deployment. This thesis presents a consistent infrastructure for video distribution that is based on caching. Results concerning the required infrastructure in such a decentralized approach are presented. Specifically, the results cover the protocol support for wide-area distribution, support for the tracing of copyright violations, and the evaluation of approaches for a distribution system. A protocol suite is introduced that combines reliable multicast with a small overhead over concurrent delivery as streaming media. Due to the notable absence of watermarking approaches that are applicable to multicast distribution, a simple alternative based on marking with errors is introduced for discussion. Finally, combinations of caching strategies and new distribution mechanisms are evaluated for efficiency gains that result from an appropriate interaction of strategies and distribution mechanisms.

German abstract:

Nach dem Fehlschlägen der ersten Video-on-Demand-Entwicklungen erhöht das schnelle Wachstum des Internet wieder die Attraktivität von VoD- artigen Anwendungen. Im Intranet folgen VoD-Anwendungen dabei erfolgreich der Ausrichtung auf zentral verwaltete Verteilsysteme. Für öffentliche VoD-Installationen würde ein solcher Versuch heute vermutlich aber ebenso fehlschlagen wie vor einige Jahren. Stattdessen könnten dezentral organisierte Verteilsysteme mit Strukturen ähnlich dem existierenden Videoverleih ein dynamisches Wachstum besser ermöglichen. In der Dissertation wird eine konsistente Infrastruktur für die Videoverteilung präsentiert, die auf Caching basiert. Es werden die bisherigen Resultate bei der Lösung offener Fragen hinsichtlich der notwendigen Infrastruktur dargestellt. Insbesondere handelt es sich dabei um die Protokollunterstützung, Unterstützung für die Verfolgung von Copyright-Verletzungen, und für die Effizienz des Verteilsystems. Eine Protokoll-Suite wird dazu eingeführt, die verläßslichen Multicast mit geringem Overhead über die Datenübertragung als Streams umsetzt. Wegen des Fehlens von multicast-unterstützenden Watermarking-Ansätzen wird eine einfache Alternative auf der Grundlage der Markierung durch Fehler zur Diskussion gestellt. Letztendlich werden die Effizienzgewinne erläutert, die durch eine gute Interaktion von Caching-Strategien und neue Verteilmechanismen gewonnen werden können.

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