Video kodiranje - Bolja tolerancija na gubitak paketa

Video kodiranje - Bolja tolerancija na gubitak paketa

Trenutačni H.264 video stream (ne-hijerarhijski) vrlo je zrela u smislu komprimiranja podataka, a sve metode naučene iz knjiga koriste se prilikom komprimiranja podataka. Jedna od najvažnijih je slanje povećanja. informacija. Ako se okvir slike videozapisa samo malo promijeni na temelju prethodnog okvira, tada pri prijenosu slike okvira nije potrebno prenositi informacije koje nisu izmijenjene. Kodek će samo prenositi inkrementalne podatke i obavijestiti prijemnika: "Ovi pikseli su napravili takve promjene dok su ostali pikseli ostali netaknuti". Na taj način, informacije koje se prenose znatno su manje od informacija prenesene pomoću slike cijelog okvira, tako da se učinak kompresije mnogo poboljšava.

Međutim, kada mreža ima gubitak paketa, nedostatak ove inkrementalne metode prijenosa podataka bit će istaknut. Jednom kada se paket izgubi, kraj primatelja ne može dobiti najnovije informacije o promjeni okvira video slike, tako da će video slika imati manju pogrešku. Kada se dosegne naredni paket, sama slika se temelji na pogrešnim informacijama, tako da je kvaliteta slike još gore. Kao odgovor na ovaj problem, trenutni kodek koristi metodu prijenosa potpune informacije o okviru slike s vremena na vrijeme. Kada dođe do gubitka paketa, prijamnik može zatražiti ažuriranje cijelog kadra slike kako bi ubrzao postupak obrezivanja. Međutim, to će uzrokovati cjelokupno kašnjenje mreže, plus unutarnje vrijeme obrade kodeka, rezultat je očit.

Postoje i neki dobavljači koji koriste algoritme za korekciju pogrešnih pogrešaka (FEC) kako bi riješili taj problem. FEC je vrsta algoritma za blokiranje kodiranja koja poboljšava točnost stvaranjem suvišnih informacija i prenošenjem redundantnih informacija zajedno s originalnim paketnim tokom. Ova suvišna informacija može pomoći u rekonstrukciji izgubljenih paketa u mreži, pod uvjetom da su potrebne točne informacije i suvišne informacije. Ova metoda zvuči dobro, ali, naravno, košta malo. Budući da kodek također treba poslati suvišne informacije, zahtjevi za širina pojasa za mrežu povećavaju se sukladno tome. Neki kodeksi jamče trajnu propusnost prijenosa (video plus FEC iznad glave) žrtvama širine pojasa dodijeljenog videozapisu. Očito, to će dovesti do gubitka kvalitete videostreama. Nadalje, u FEC algoritmu, prije nego što se FEC šifra prenosi, mora se stvoriti podatkovni paket i izračunati FEC kod. Na kraju primatelja potrebno je prikupiti podatkovni paket i suvišne informacije za rekonstrukciju izgubljenog podatkovnog paketa, što neizbježno povećava kašnjenje. Povećanje kašnjenja će smanjiti interaktivnost video komunikacije i povećati poteškoće dvosmjernog razgovora.

Dakle, što SVC može riješiti ovaj problem? Znamo da SVC stvara video slike putem osnovnog sloja i jednog ili više slojeva poboljšanja, koji se prenose u različitim paketima podataka na mreži, utjecaju gubitka paketa podataka baznog sloja i rezultat nehijerarhijskog kodiranja. To je dosljedno, ali utjecaj gubitka paketa pojačanog pakiranja je mnogo manji. Budući da se sloj poboljšanja temelji na osnovnom sloju umjesto slike prednjeg okvira, gubitak paketa sloga poboljšanja uzrokuje samo privremenu oštrinu i degradaciju brzine okvira bez utjecaja na osnovnu arhitekturu video slike.

FEC kod može zaštititi podatke baznog sloja SVC video struje na isti način kao i nehijerarhijski kodiranje. U SVC video komunikaciji sa zahtjevima niže razlučivosti, korištenje FEC kodova također ima ograničenja, nadzemne i kašnjenje problema niske širine nehijerarhijskog kodiranja. U zahtjevima veće širine pojasa razlika između tehnika kodiranja videozapisa u nizu i ne-slojevitosti vrlo je očita. To je zato što u osnovnom sloju postoji samo nadzemna površina, ali ne i u sloju poboljšanja. Na primjer, ako FEC kod dodaje ukupno 20% iznad glave, a osnovni sloj zauzima samo 25% propusne širine cijele video komunikacije, to jest, u slojevitom video kodiranju, FEC kod zauzima samo 5% cijela video komunikacija. Širina pojasa, dok FEC kodovi zauzimaju 20% ukupne širine pojasa u ne-slojevitom video kodiranju.

Stoga, prednosti tehnologije slojevite video kodiranja odražavaju se u kombinaciji slojevite arhitekture video streamova i FEC zaštite baznog sloja. Za pozive s malom širinom pojasa, efekti postignuti slojevitim video kodiranjem i slojevitim video kodiranjem su slični. Međutim, kod poziva s visokom širinom pojasa, slojni kodeks videozapisa može pružiti veću kvalitetu videozapisa u mreži koja je jednostavna za ispuštanje paketa, a zahtijeva manje zaštite od kodeksa koji nije slojevit.