I en tid då det genomsnittliga amerikanska hushållet har fem internetanslutna enheter, webbsurfare kan ofta känna att de alltid slåss om rester av WiFi. Hur kan en hel familj binge sina favoritprogram utan att någons anslutning bromsar till en krypning?

Forskare från MIT:s datavetenskap och artificiell intelligenslaboratorium (CSAIL) arbetar med problemet, och har utvecklat ett nytt system som heter "Minerva" som tillåter flera personer att strömma video över ett enda nätverk med minimal buffring och pixelering.

Teamet säger att projektet kan vara en spelväxlare för innehållsleverantörer som Netflix och Hulu som ofta kämpar med att hålla alla sina användare nöjda. Utöver att vara användbart för ett enda hushåll, Minerva kan också gynna människor i en hel region som alla kanske delar en flaskhals i nätverket.

"Om fem personer i ditt hus alla strömmar video på en gång, vårt system kan analysera hur de olika videornas bilder påverkas av nedladdningshastighet, "säger MIT -professor Mohammad Alizadeh, seniorförfattare på ett relaterat papper som kommer att presenteras på Association for Computing Machinery's Special Interest Group on Data Communications (SIGCOMM) i Los Angeles senare denna månad. "Den använder sedan den informationen för att ge varje video bästa möjliga visuella kvalitet utan att försämra upplevelsen för andra."

I verkliga tester minskade Minerva rebufferingstiden med i genomsnitt 47 procent-och, upp till en tredjedel av tiden, levererade en förbättring av videokvaliteten som motsvarade ett upplösningshopp från en 720p till en 1080p -tv.

Minerva gör allt detta samtidigt som det inte kräver några ändringar av den underliggande nätverksinfrastrukturen. En leverantör som Netflix kan distribuera Minerva utan några ändringar i hemrouter eller att behöva samordna med nätverksleverantörer. Alizadeh beskriver systemet som en drop-in-ersättning för standard TCP/IP-protokoll som styr internetkommunikation.

"Det har alla fördelar och enkelhet med TCP, samtidigt som det säkerställs att om flera videor konkurrerar på en nätverkslänk som är en flaskhals, bandbredden kommer att delas rättvist över strömmar, säger Alizadeh.

Den som streamar videor har förmodligen märkt att det kan vara stora skillnader i hur smidigt en viss video går. Vissa faktorer inkluderar enheten som används, skärmens mått, och även videon. Till exempel, för att leverera samma visuella kvalitet, snabbare videor som actionfilmer och sport kräver faktiskt mer bandbredd än videor av talande huvuden eller föreläsningar. Streama en film på en 4K TV -skärm, under tiden, är mycket mer datakrävande än att strömma det på en smartphone.

Men huvudförfattaren Vikram Nathan säger att traditionella protokoll inte tar hänsyn till dessa skillnader. Om två personer delar 10 megabit per sekund (Mbps) bandbredd, nätverket ger normalt var och en av dem hälften. Men om en person ser gräs växa på sin smartphone, och en annan försöker strömma en tennismatch på en 4K -TV, sportfan kommer att ha en stor nackdel.

"Traditionella tillvägagångssätt försöker vara rättvisa ur ett tekniskt perspektiv, men inte när det gäller någons faktiska lycka eller upplevelsekvalitet, "säger Keith Winstein, en biträdande professor i datavetenskap vid Stanford University som inte var inblandad i projektet. "Vad dessa resultat visar är att vi alla skulle kunna dra nytta av om dessa system och protokoll ändrades för att få mer perspektiv på de personer som tittar på videorna."

Dessutom, Nathan säger att företag som Hulu och Netflix hanterar pressning av begränsad bandbredd på ett grovt och principlöst sätt som inte tar hänsyn till vare sig videon som ses eller i vilken utsträckning videon har buffrats.

MIT -teamets system fungerar genom att ha en offline -fas där den analyserar olika videor för att avgöra hur mycket deras visuella kvalitet skulle förbättras genom att ge dem olika nivåer av bandbredd. Varje användare använder sedan denna information när han tittar på sin video:användare som värderar mer bandbredd är på motsvarande sätt mer aggressiva när de hävdar sin andel av länken, medan användare som inte skulle ha mycket nytta av ytterligare genomströmning backar.

Nathan beskriver mekaniken i Minerva som en ständigt utvecklande "push/pull" mellan olika videor.

"Denna process tillåter systemet att allokera resurser till de olika videorna på ett sätt som är rättvist för dem med avseende på deras visuella kvalitet, säger Nathan, en doktorand vid MIT CSAIL.

Alizadeh och Nathan skrev tillsammans med doktoranden Vibhaalakshmi Sivaraman den nya uppsatsen, Ravichandra Addanki, Mehrdad Khani och Prateesh Goyal.