Kódování videa - lepší tolerance ztrát paketů

Kódování videa - lepší tolerance ztrát paketů

Aktuální proud videa H.264 (nehierarchický) je velmi zralý z hlediska komprese dat a při kompresi dat se používají všechny metody naučené z knih. Jedním z nejdůležitějších je odeslat přírůstky. informace. Pokud se obrazový obrazový snímek změní jen mírně na základě předchozího snímku, pak při přenosu obrazu rámce není nutné předávat informace, které nebyly změněny. Kodek přenáší pouze přírůstkové informace a informuje přijímač: "Tyto pixely provedly takové změny, zatímco ostatní pixely zůstaly neporušené." Tímto způsobem jsou informace, které mají být přenášeny, mnohem menší než informace přenášené obrazem celého snímku, takže kompresní efekt je mnohem lepší.

Pokud však síť má ztrátu paketů, zvýrazní se nevýhoda této přírůstkové metody přenosu informací. Jakmile je paket ztracen, přijímací konec nemůže získat nejnovější informace o změně rámce obrazového obrazu, takže obraz videa bude mít nepatrnou chybu. Po dosažení dalšího paketu je samotný snímek založen na nesprávných informacích, takže kvalita obrazu je ještě horší. V reakci na tento problém používá současný kodek způsob, jak čas od času vysílat úplné informace o snímku. Jakmile dojde ke ztrátě paketů, může přijímač požádat o aktualizaci celého snímku snímku pro urychlení procesu ořezávání. To však způsobí celé zpoždění sítě a interní čas zpracování kodeku, výsledek je samozřejmý.

Existují také někteří dodavatelé, kteří používají algoritmy pro opravu chyby vpřed (FEC) k vyřešení tohoto problému. FEC je typ blokového kódovacího algoritmu, který zlepšuje přesnost vytvořením redundantních informací a přenosem redundantních informací spolu s původním paketovým tokem. Tato redundantní informace mohou napomoci obnově ztracených paketů v síti, pokud jsou dostatečné správné informace a nadbytečné informace. Tato metoda zní dobře, ale samozřejmě to stojí trochu. Protože kodek také potřebuje odeslat redundantní informace, požadavky na šířku pásma pro síť se odpovídajícím způsobem zvyšují. Některé kodeky zaručují trvalou přenosovou šířku pásma (video plus FEC režie) tím, že obětují šířku pásma přiděleného videu. Je zřejmé, že tím dojde ke ztrátě kvality video streamu. Navíc v algoritmu FEC před předáním kódu FEC musí být vytvořen datový paket a musí být vypočítán kód FEC. Na přijímacím konci je třeba sbírat datový paket a redundantní informace, aby se obnovil ztracený datový paket, což nevyhnutelně zvyšuje zpoždění. Zvýšení zpoždění sníží interaktivitu videokomunikace a zvýší obtížnost obousměrné konverzace.

Takže, co může SVC vyřešit tento problém? Víme, že SVC vytváří obrazové obrazy prostřednictvím základní vrstvy a jedné nebo více vrstev vylepšení, které jsou v síti přepravovány v různých datových paktech, dopad ztráty datových paketů základní vrstvy a výsledek nehierarchického kódování. Je to konzistentní, ale dopad ztráty paketu vylepšené vrstvy je mnohem menší. Vzhledem k tomu, že vylepšená vrstva je založena spíše na základní vrstvě než na snímku předního snímku, ztráta paketů ve vrstvě vylepšení způsobuje pouze dočasnou ostrost a degradaci rychlosti snímků bez ovlivnění základní architektury obrazu.

Kód FEC může chránit informace o základní vrstvě videoobsahu SVC stejným způsobem jako nehierarchické kódování. V videokomunikaci SVC s požadavky na nižší rozlišení používá použití kódů FEC také omezení, režijní a zpožďovací problémy s nízko pásmovým nehierarchickým kódováním. V požadavcích na vyšší šířku pásma je rozdíl mezi vrstvenými a neskladatelnými technikami kódování videa velmi zřejmý. Důvodem je to, že v základní vrstvě je pouze režie, ale nikoliv ve vrstvě vylepšení. Pokud například kód FEC přidá celkem 20% režii a základní vrstva zaujímá pouze 25% šířky pásma celé videokomunikace, tj. V kódování vrstveného videa kód FEC zabírá pouze 5% celá videokomunikace. Šířka pásma, zatímco FEC kódy zaujímají 20% celkové šířky pásma v nevratném kódování videa.

Výhody technologie vrstveného kódování videa se proto odráží v kombinaci vrstvené struktury video streamu a ochrany FEC základní vrstvy. Pro volání s nízkou šířkou pásma jsou účinky dosažené vrstvovým kódováním videa a kódováním videa bez vrstvy podobné. V případě hovorů s vysokou šířkou pásma však kódování vrstveného videa může poskytnout video s vyšší kvalitou v síti, ve které lze snadno vynechat pakety, a vyžaduje méně ochrany než kódování videa bez vrstvy.