Representation Models for Video Data Storage

Authors: A. Vakali, E. Terzi, A. Elmagarmid

Title: Representation Models for Video Data Storage

Appeared in: Journal of Applied Systems Studies, Special Issue on Distributed Multimedia Systems with Applications, volume 2, issue 3, October 2001.

Abstract: Distributed multimedia systems and applications are characterized by their strong requirements for huge storage spaces and timing synchronization to meet clients demands. Therefore, multimedia data storage has become a critical issue in relation to the Quality of Service (QoS) of multimedia applications. This paper introduces a popularity-based model where multimedia(video) data representation guides data placement on a tertiary storage subsystem. A two–level representation model is considered to capture the frequencies of accesses at external (video objects) and internal (video clips) levels. The video data placement strategies are evaluated and the impact of video data representation model on the overall storage process is investigated and commented. Video data placement is employed on a tertiary storage topology under three well known placement policies governed by the Organ-pipe, the Camel and the Simulated Annealing algorithms. The latter approach proves to be the most beneficial for the overall multimedia system’s performance.

Περίληψη: Η εργασία αυτή μελετά την διαδικασία πρόσβασης σε video δεδομένα σε συσχετισμό με τα ζητήματα αναπαράστασης και αποθήκευσης των δεδομένων αυτών. Το θέμα της εργασίας άφορά στην βελτίωση της ποιότητας των video δεδομένων με στόχο την αντιμετώπιση του προβλήματος συμφόρησης των I/O ενεργειών (I/O bottleneck). Στην εργασία αξιολογούνται video δεδομένα με βάση το πόσο δημοφιλή είναι και καταγράφεται η πιθανότητα πρόσβασης σε αυτά με βάση καταγεγραμμένο φόρτο αιτημάτων χρηστών σε μία video εφαρμογή. Οι ανάγκες συγχρονισμού των επιμέρους δομικών στοιχείων των video αντικειμένων αντιμετωπίζονται με την υιοθέτηση διαφορετικών γράφων αναπαράστασης με αποθήκευση των κόμβων του γράφου σε υπο-σύστημα αποθήκευσης μεγάλης χωρητικότητας (μαγνητικές ταινίες). Ο πειραματισμός περιλαμβάνει την χρήση τριών πολιτικών τοποθέτησης των δεδομένων : πολιτική τοποθέτησης του “εκκλησιαστικού οργάνου” (organ-pipe arrangement), πολιτική της “καμήλας” (camel arrangement) και η πολιτική που βασίζεται στον αλγόριθμο Simulated Annealing. Από τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύεται ως καλύτερη η πολιτική που βασίζεται στον αλγόριθμο Simulated Annealing με σημαντική βελτίωσης στους χρόνους απόκρισης και παρουσίασης των video δεδομένων.

Download paper: ViewPDF