Bitrate smooting: a study on traffic shaping and -analysis in data networks :

by Gratorp, Christina

This master thesis is an investigating study on how to make media data transmission in network systems more efficient. It is achieved by inserting additional information in the Real Time Protocol header used in media streaming, intended for bitrate smoothing. By trying to send an equal amount of data over all consecutive time periods in a streaming session, the bitrate at an arbitrary moment in time will more probable be the same as at previous points. The added streaming instructions can be interpreted by a streaming server that handles the further sending process according to the header information. The smoothing is done by making use of time intervals containing less data, and in these intervals also send other data prematurely. The fallout is a flattened bitrate curve, which also implies a more even usage of the network capacity. The work includes a comprehensive analysis of the behaviour of streaming media, background theory on file construction and network traffic technologies and a proposal for how to conduct the modification of media files in order to suit the purpose of this thesis. The results and discussion can hopefully serve as a good foundation for a future implementation of such an application intended to better shape data traffic over networks. Sammanfattning Examensarbetet bakom denna rapport utgör en undersökande studie om hur transmission av mediadata i nätverk kan göras effektivare. Det kan åstadkommas genom att viss tilläggsinformation avsedd för att jämna ut datatakten adderas i det realtidsprotokoll, Real Time Protocol, som används för strömmande media. Genom att försöka skicka lika mycket data under alla konsekutiva tidsintervall i sessionen kommer datatakten vid en godtycklig tidpunkt med större sannolikhet att vara densamma som vid tidigare klockslag. En streamingserver kan tolka, hantera och skicka data vidare enligt instruktionerna i protokollets sidhuvud. Datatakten jämnas ut genom att i förtid, under tidsintervall som innehåller mindre data, skicka även senare data i strömmen. Resultatet av detta är en utjämnad datataktskurva som i sin tur leder till en jämnare användning av nätverkskapaciteten. Arbetet inkluderar en översiktlig analys av beteendet hos strömmande media, bakgrundsteori om filkonstruktion och nätverksteknologier samt ett förslag på hur mediafiler kan modifieras för att uppfylla syftet med examensarbetet. Resultat och diskussion kan förhoppningsvis användas som underlag för en framtida implementation av en applikation ämnad att förbättra trafikflöden över nätverk.