适用于异质网路环境下的可调性视讯编码之 群播协定设计与探讨

1、適用於異質網路環境下的可調性視訊編碼之群播協定設計與探討報告人：郭沛合學號：M9521014指導教授：黎明富教授1目錄研究目的可調性視訊編碼 (scalable video coding, SVC)群播架構與群組轉換機制未完成參考文獻2研究目的在群播的影像服務上，由於傳統的固定式編碼不足以應付異質性網路的問題，因此我們採用可調性視訊編碼(scalable video coding, SVC)來滿足異質性網路的問題。3可調性視訊編碼(SVC)SVC會產生數層cumulated video streams，分別為Base Layer (BL)、Enhancement Layer 1 (EL1)、E

2、nhancement Layer 2(EL2)等等，而層數則由設計者自定。Base Layer是提供給最低視訊收看品質給用戶，而用戶可依本身的網路環境來決定是否要訂閱Enhancement Layer1甚至到Enhancement Layer2來改良視訊收看的品質。示意圖如次頁。4可調性視訊編碼(SVC)5可調性視訊編碼(SVC)針對傳統的群播架構，在異質性網路SVC擁有較好的網路可適性。(reference 4)6可調性視訊編碼(SVC)7可調性視訊編碼(SVC)然而，可適性編碼仍然有許多待克服的問題：Pinhole 問題為了提高收看品質，訂閱許多群組所產生的問題。Fairness問題群組數

3、的多寡影響異質性網路上用戶的收看品質。8可調性視訊編碼(SVC)針對pinhole問題，reference 5提出一個middle-box將SVC streams結合成數條可獨立解碼收看streams。9可調性視訊編碼(SVC)這篇論文針對middle-box的設置位置是採用”co-location”(主機代管)。缺點：將整個系統變得相當複雜。設置位置難以取捨。10群播架構與變換群組機制因此我們提出了一個SVC的群播架構來減少pinhole的數量。11群播架構與變換群組機制優點：減少pinhole數目。相較於固定式有較優的網路可適性。缺點：群組轉換時的封包遺失現象。12群播架構與變換群組機制我

4、們設計一個轉換規則來降低封包遺失率。由於SVC bit-rate特性：EL2 EL1 BL轉換規則：“轉換時，由BL當轉換中繼層，再由BL轉換至適當的層級。”13群播架構與變換群組機制且為了縮短播放的等待時間，當使用者要求一部影片服務時，伺服器會先提供BL，再由BL轉換到適當的群組。同樣的做法，也適用於不同影片服務之間的轉換。14群播架構與變換群組機制但封包遺失的問題依然沒有解決!群組轉換機制：運用buffer management 和 減緩播放速度的方法。15群播架構與變換群組機制Fairness 問題：目的是使每個使用者都達到各自最佳的收看品質。當用戶頻寬變動劇烈時，持續轉換群組。針對該類

5、用戶，我們提供原始SVC stream供該類用戶增減訂閱群組，以避免封包遺失情況加劇。16上圖為總結我們因應頻寬變化所提出的群組變換機制，我們以d(B.W)/dt 來表示頻寬變動是否劇烈。17群播架構與變換群組機制優點：減少pinhole數量維持在2個。針對不同的用戶需求，提供滿足各別需求的訂閱群組。解決middle-box的設置問題。缺點：稍微增加了網路的負擔。18未完成完成群播群構的效能分析。將缺點所產生的影響減輕。19參考文獻1. Marta Mrak, Nikola Sprljan and Ebroul Izquierdo, “ AN OVERVIEW OF BASIC TECHNIQ

6、UES BEHIND SCALABLE VIDEO CODING”, 46th International Symposium Electronics in Marine, ELMAR-2004, 16-18 June 2004, Zadar, Croatia.2. Heiko Schwarz, Detlev Marpe, and Thomas Wiegand, “OVERVIEW OF THE SCALABLE H.264/MPEG4-AVC EXTENSION”, Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2

7、006), Atlanta, GA, USA, October 8-11, 2006, invited paper.3. Matthias Narroschke, “Benefits and costs of scalable video coding for internet streaming”, J. Vis. Commun. Image R, 16 (2005) 397411.4. Taehyun Kim and Mostafa H. Ammar, “A Comparison of Layering and Stream Replication Video Multicast Schemes”, Proc. NOSSDAV01, Port Jefferson, NY, June 25-26, 2001.5. WENGER Stephan, WANG Ye-kui and HANNUKSELA Miska M., “RTP