Medan varje nätverksnod endast förmedlar meddelanden i ett traditionellt kommunikationssystem, föreslår den senaste nätverkskodning (NC) paradigm att genomföra enkel i-nätverk bearbetning med paketkombinationer i noderna. NC utökar begreppet "kodning" ett meddelande bortom källkod (för kompression) och kanalkodning (för skydd mot fel och förluster). Det har visat sig öka nätgenomströmningen jämfört med det traditionella nätgenomförandet, minska förseningarna och ge robusthet åt överföringsfel och nätdynamik. Dessa egenskaper är så tilltalande för multimediatillämpningar att de har stimulerat en stor forskningsinsats för att utveckla multimediaspecifika NC-tekniker. I detta dokument granskas det senaste arbetet i NC för multimediatillämpningar och man fokuserar på de tekniker som fyller gapet mellan NC-teori och praktiska tillämpningar. Den beskriver NC:s fördelar och presenterar de öppna utmaningarna på detta område. Dokumentet fokuserar till att börja med på multimediaspecifika aspekter av nätkodning, särskilt fördröjning, felkontroll i nätverk och mediespecifik felkontroll. Dessa aspekter gör det möjligt att hantera varierande nätverksförhållanden samt kund heterogenitet, som är avgörande för utformningen och utbyggnaden av multimediasystem. Efter att ha introducerat dessa allmänna koncept går man i detalj igenom två tillämpningar som naturligt NC ägnar sig åt via samarbets- och sändningsmodellerna, nämligen streaming av peer-to-peer-multimedia och trådlösa nätverk. Jag. INLEDNING Nätverkskodning (NC) är ett av de senaste genombrotten inom kommunikationsforskning. Det har först föreslagits [1] och kan påverka alla kommunikations- och nätverksområden. I ett nötskal är det konventionella nätverksparadigmet baserat på routing, där paketen vidarebefordras till destinationen av varje nätverksnod. NC bygger på tanken att mellanliggande nätverk noder processpaket förutom att återsända dem. Bearbetning innebär vanligtvis att generera och skicka nya utdatapaket som linjära kombinationer av de inkommande. Det kan göras på olika nivåer av den klassiska protokoll stacken (transport / applikation, MAC / IP, fysiska lager, och gemensam bearbetning som omfattar flera lager). Detta nya paradigm innebär en radikal förändring i utformningen av kommunikationsnät och -tillämpningar. Multimedia leveranstekniker är starkt beroende av transport och nätverk lager av kommunikationsprotokoll stacken. Multimediakommunikation har optimerats för att fullt ut utnyttja de traditionella protokollen och maximera kvaliteten på tjänsten. Med det nya NC-paradigmet i nätverk med käll-, väg- och kamratmångfald måste de traditionella kodnings- och kommunikationsmetoderna omprövas när det gäller hur paket skapas, kombineras och levereras. I synnerhet skulle multimediatillämpningar helt klart kunna dra nytta av de förbättringar som NC erbjuder när det gäller ökat genomflöde, minskad sårbarhet för paketraderingar och enkel spridning i stora distribuerade system. Konceptet NC har ursprungligen utformats i informationsteorigemenskapen. Klyftan mellan de teoretiska informationsmodellerna och modellerna för verkliga multimedietillämpningar är ganska stor. Detta har genererat ett stort intresse för att utveckla NC-system som ger betydande fördelar i multimediaapplikationer, särskilt i peer-to-peer (P2P) streaming och trådlösa kommunikationssystem. I synnerhet multimediatillämpningar utgör unika och viktiga utmaningar beroende på tillämpningsscenariot, såsom stora mängder data, stränga tidsbegränsningar, heterogenitet i paketets betydelse samt i klientuppsättningen. Därför måste praktiska NC-algoritmer vara särskilt utformade för att klara av dessa utmaningar under flera ytterligare begränsningar från realistiska inställningar. För det första måste avkodningskomplexet förbli rimligt för avkodning i realtid. För det andra måste algoritmerna vara skalbara och robusta för att hantera dynamiken i källorna, de mellanliggande noderna och vägarna i en stor nätverksinfrastruktur. Slutligen måste NC-lösningarna vara anpassade för att ta hänsyn till olika tidsbegränsningar när det gäller att leverera multimedieinnehåll, eftersom dessa är bland de mest grundläggande frågor som bör behandlas i ett realistiskt multimediasystem. Alla dessa frågor kräver en lämplig utformning av det distribuerade kommunikationsprotokollet och effektiva kodningsstrategier. På samma sätt som den traditionella multimediakommunikationsramen är de mest lovande lösningarna i NC-system helt säkert beroende av optimering av end-to-end-system baserat på en gemensam utformning av källkoden och nätkoden, där tids- eller komplexitetsbegränsningar läggs till problemet med datakommunikation. Syftet med detta dokument är att se över det arbete som nyligen utförts i NC-baserad multimediakommunikation och att tillhandahålla en omfattande kartläggning av de problem som helt eller delvis har lösts, tillsammans med de öppna forskningsfrågorna. Papperet guidar läsarna genom dessa problem på följande sätt. I avsnitt II går vi kort igenom NC-teorin, sammanfattar de viktigaste teoretiska resultaten och sätter dem i samband med praktiska tillämpningar för multimediakommunikation. I avsnitt III ser vi över de specifika NC-tekniker som har utvecklats för att ta itu med de frågor som nämns ovan. Vår analys omfattar felkontroll inom nätverket samt mediaspecifik felkontroll. Den förstnämnda avser NC-tekniker som har som mål att maximera nätverksprestandan från en "multimedia" synvinkel, t.ex. Minimera fördröjningen. Mediespecifik felkontroll introducerar distorsion i NC-inställningen, med användning av nätverksorienterade källkoder baserade på skiktad och flera beskrivningskodning. NC-teknik med låg komplexitet beaktas också. Avsnitt IV och V beskriver två specifika tillämpningsområden för NC-principer, nämligen P2P och trådlösa nätverk. Dessa är viktiga eftersom de naturligtvis lånar sig till NC på grund av samarbete och sändningsmodeller. I synnerhet gäller avsnitt IV användningen av NC för medieströmning via P2P. Den beskriver i detalj hur NC kan radikalt förändra hur P2P streaming system är utformade, utnyttja en kodad representation som underlättar distribution och streaming av innehåll. Det innehåller också en diskussion om NC för både live och on-demand streaming. Avsnitt V är avsett för tillämpningar av NC i trådlösa nätverk, med beaktande av olika topologier,
Intresserad läsare kan också se REF som är en bra översyn av vilken roll nätkodning för multimedia leverans.
Network Coding Meets Multimedia: a Review
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}