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A prediction-based dynamic content adaptation framework for enterprise documents applied to collaborative mobile web conferencing

Louafi, Habib (2013). A prediction-based dynamic content adaptation framework for enterprise documents applied to collaborative mobile web conferencing. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Enterprise documents, created in applications such as PowerPoint and Word, can be used and shared using ubiquitousWeb-enabled terminals connected to the Internet. In the context ofWeb conferencing, enterprise documents, particularly presentation slides, are hosted on the server and presented to the meeting participants synchronously. When mobile devices are involved in such meeting conferencing applications, the content (e.g.: presentation slides) should be adapted to meet the target mobile terminal constraints, but more importantly, to provide the end-user with the best experience possible.

Globally, two major trends in content adaptation have been studied: static and dynamic. In static content adaptation, the content is adapted into a set of versions using different transcoding parameter combinations. At runtime, when the content is requested, the optimal of those versions, based on a given quality criterion, is selected for delivery. The performance of these solutions is based on the granularity in use; the number of created versions. In dynamic content adaptation, also called just-in-time adaptation, based on the mobile device context, a customized version is created on-the-fly, while the end-user is still waiting. Dynamically identifying the optimal transcoding parameters, without performing any transcoding operation, is very challenging.

In this thesis, we propose a novel dynamic adaptation framework that estimates, without performing transcoding, near-optimal transcoding parameters (format, scaling parameter and quality factor). The output formats considered in this research are JPEG- and XHTML-based Web pages. Firstly, we define a quality of experience measure to quantify the quality of the adapted content as experienced by the end-user. This measure takes into account the visual aspect of the content as well as its transport quality, which is mostly affected by the network conditions. Secondly, we propose a dynamic adaptation framework capable of selecting dynamically and with very little computational complexity, near-optimal adapted content that meets the best compromise between its visual quality and delivery time based on the proposed quality of experience measure. It uses predictors of file size and visual quality of JPEG images subject to changing their scaling parameter and quality factor proposed in recent researches. Our framework is comprised of five adaptation methods with increased quality and complexity. The first one, requiring one transcoding operation, estimates near-optimal adapted content, whereas the other four methods improve its prediction accuracy by allowing the system to perform more than one transcoding operation.

The performance of the proposed dynamic framework was tested with a static exhaustive system and a typical dynamic system. Globally, the obtained results were very close to optimality and far better than the typical dynamic system. Besides, we were able to reach optimality on a large number of tested documents. The proposed dynamic framework has been applied to OpenOffice Impress presentations. It is designed to be general, but future work can be carried out to validate its applicability to other enterprise documents types such as Word (text) and Excel (spreadsheet).

Titre traduit

Un cadre d'adaptation dynamique de documents d'entreprise basé sur la prédiction appliqué aux conférences web mobiles collaboratives

Résumé traduit

De nos jours, les documents d’entreprise, créés par des applications telles que PowerPoint et Word, peuvent être utilisés et partagés par des terminaux dotés d’une connexion Web. Dans un contexte de conférence Web, les documents d’entreprise, particulièrement les diapositives, sont hébergés et partagés entre les participants de la conférence de façon synchrone. Quand des appareils mobiles sont impliqués dans de telles applications, le contenu (ex. : diapositives) doit être adapté pour respecter les exigences de l’appareil mobile. Plus important encore, cette adaptation doit fournir la meilleure expérience possible pour l’utilisateur final.

Globalement, dans l’adaptation de contenu, deux tendances ont été étudiées: statique et dynamique. Dans la première, le contenu est adapté en un ensemble de versions en utilisant différentes combinaisons de paramètres de transcodage. Au moment où le contenu est demandé, la meilleure version, évaluée avec un certain critère de qualité, est sélectionnée pour être livrée. La performance de ce genre de solution dépend de la granularité adoptée; le nombre de versions créées. Dans l’adaptation dynamique, appelée aussi juste à temps, en se basant sur le contexte de l’appareil mobile, une version sur mesure est créée, alors que l’utilisateur est toujours en attente. Dans ce cas, identifier les paramètres de transcodage optimaux, sans faire de transcodage préalable, n’est pas une tâche évidente.

Dans cette thèse, nous proposons un nouveau cadre d’adaptation dynamique de contenu qui permet l’identification, sans transcodage, des paramètres quasi optimaux (format, paramètre d’échelle et facteur de qualité). Deux formats ont été considérés dans cette recherche, à savoir des pages Web composées d’images JPEG et des pages Web XHTML composées de texte et d’images. Dans un premier temps, nous avons défini une mesure de la qualité d’expérience telle que perçue par l’utilisateur final. Cette mesure utilise la qualité visuelle du contenu ainsi que le temps requit au contenu pour atteindre sa destination, principalement affecté par les conditions du réseau. En utilisant cette mesure de qualité, nous avons proposé un cadre dynamique d’adaptation de contenu capable d’identifier, dynamiquement et avec une complexité minimale, les contenus adaptés quasi optimaux qui fournissent un meilleur compromis entre la qualité visuelle du contenu et son temps global de livraison. Le cadre proposé utilise des estimateurs de taille de fichier et de qualité visuelle d’images JPEG transcodées, proposés dans la littérature. Notre cadre est composé de cinq méthodes d’adaptation, chacune offrant un compromis différent entre la qualité et la complexité. La première, nécessitant une seule opération de transcodage, estime des paramètres de transcodage quasi optimaux. Les autres quatre méthodes améliorent la précision, en permettant au système de réaliser plus d’une opération de transcodage.

La performance du cadre dynamique proposé a été validée avec un système statique exhaustif et un système dynamique typique. Globalement, les résultats obtenus avec la méthode proposée s’approchent de l’optimal et sont significativement meilleurs que ceux obtenus par le système dynamique typique. De plus, nous avons atteint l’optimalité pour un bon nombre de documents testés. Le cadre dynamique proposé a été appliqué à des diapositives “OpenOffice Impress”. Il a été conçu pour être général et des travaux futurs peuvent être réalisés pour valider son applicabilité à d’autres types de documents d’entreprise, tels que Word (texte) et Excel (tableur).

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy". Bibliographie : pages 181-189.
Mots-clés libres: Documents administratifs. Téléconférences. Transcodage. JPEG (Norme de codage d'images) XHTML (Langage de balisage) expérience, qualité, conference Web, adaptation dynamique de contenu
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Coulombe, Stéphane
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 10 déc. 2013 16:44
Dernière modification: 10 mars 2017 02:38
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1237

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