An Adaptive RTCP-based Inter-Destination Synchronization Approach for Distributed Multimedia Applications

Abstract

[ES] Algunas aplicaciones multimedia emergentes, como la Televisión Social Interactiva por Internet o los juegos en red multi-jugador, posibilitan la interacción y la compartición de servicios entre distintos grupos de usuarios distribuidos (clusters) bajo el contexto de un consumo simultáneo de contenido multimedia. Es por ello que en dichos escenarios será necesaria la sincronización simultánea entre los procesos de reproducción de dichos usuarios con tal de no degradar la experiencia de los mismos en tal interacción. Nos referimos a dicho proceso como Sincronización Multimedia Inter-Destinatario (IDMS). Este trabajo presenta el diseño, implementación y evaluación de una versión evolucionada de una propuesta IDMS, basada en el uso y extensión de los protocolos RTP/RTCP, incluyendo una novedosa técnica de ajuste suavizado de la tasa de reproducción (Adaptive Media Playout, AMP), que posibilita la consecución de un estado de sincronización global entre los diferentes grupos de usuarios en una sesión multimedia. Las pruebas de simulación revelan la capacidad de dichas propuestas, empleando diferentes políticas para la selección de la referencia de sincronización maestra, de mantener la asincronía entre los receptores dentro de unos límites permisibles, al mismo tiempo que se minimiza la ocurrencia de discontinuidades en los procesos de reproducción (saltos/pausas), que resultan bastante más molestas para los usuarios que variaciones suavizadas de los tiempos de reproducción.

[EN] Newer social multimedia applications, such as Social TV or networked multi-player games, enable independent groups (or clusters) of users to interact between them and share services within the context of simultaneous media content consumption. In such scenarios, concurrently synchronized playout points must be ensured so as not to degrade the user experience on such interaction. We refer to this process as Inter-Destination Multimedia Synchronization (IDMS). This work presents the design, implementation and evaluation of an evolved version of an RTCP-based IDMS approach, including an Adaptive Media Playout (AMP) scheme, that aims to dynamically and smoothly adjust the playout timing of each one of the geographically distributed consumers in a specific cluster if an allowable asynchrony threshold between their playout states is exceeded. For that purpose, we previously had also to develop a full implementation of RTP/RTCP protocols for NS-2, in which we included the IDMS approach as an optional functionality. Simulation results prove the feasibility of such IDMS and AMP proposals, by adopting several dynamic master reference selection policies, to maintain an overall synchronization status (within allowable limits) in each cluster of participants, while minimizing the occurrence of long-term playout discontinuities (such as skips/pauses) which are subjectively more annoying to users than small variations in the media playout rate.