Virheenpiilotusmenetelmien toteuttaminen skaalautuvassa videokoodekissa

Diplomityö

Tommi Keränen

Research output: ThesisMaster's thesisTheses

Abstract

Videon suoratoisto pakettikytkentäisten verkkojen yli on nykyisin hyvin yleistä, ja viime aikoina alustat, joille suoratoistopalveluja on alettu tarjota, ovat muut¬tuneet yhä moninaisemmiksi. Tämä kehitys on luonut kasvavan tarpeen skaa¬lautuvalle videonkoodaukselle, jossa yhdestä lähteestä voidaan dekoodata sopiva videoesitys usealle erilaiselle päätelaitteelle teräväpiirtotelevisioista mobiili¬laitteisiin. Koska minkään käytettävissä olevan tiedonsiirtokanavan virheettömyyttä ei voida varmuudella taata, on tarpeellista etsiä keinoja, joilla videodekooderit voivat selviytyä tilanteista, joissa osa vastaanotettavasta videosekvenssistä on jostain syystä viivästynyt tai kokonaan kadonnut. Samalla on myös toivottavaa, että loppukäyttäjä kokisi kuvanlaadun mahdollisimman hyväksi virheistä huo¬limatta. Tässä diplomityössä tutkitaan pakettivirheiden piilottamista skaalautuvassa videokoodauksessa. H.264/AVC-standardin skaalautuvan lisäosan referenssi¬koodekkiin on osana työtä toteutettu tuki kuvan jakamiselle useaan erikseen koodattavaan siivuun ja dekooderiin on lisätty tätä ominaisuutta hyväkseen käyttäviä virheenpiilotusmenetelmiä. Näitä menetelmiä testataan yhdessä referenssi¬koodekissa jo ennestään olevien virheenpiilotusmenetelmien kanssa. Testien tarkoituksena on selvittää, millaiset virheenpiilotusmenetelmät soveltu¬vat parhaiten skaalautuvaan koodausrakenteeseen, joka sisältää huomattavasti enemmän eri kuvaelementtien välisiä riippuvuussuhteita kuin perinteinen, skaalautumaton koodausrakenne. Tulokset osoittavat, että vaikka referenssikuvien käyttö virheenpiilotukseen tuottaakin yleensä varsin hyviä tuloksia, voidaan erityisesti avainkuvien ja intrakoodattujen kuva-alueiden tapauksessa päästä parempiin tuloksiin jaka¬malla kuva useaan siivuun ja hyödyntämällä saman kuvan oikein vastaanotettua informaatiota virheellisten alueiden rekonstruointiin.
Original languageFinnish
QualificationMaster Degree
Awarding Institution
  • University of Oulu
Place of PublicationOulu
Publication statusPublished - 2007
MoE publication typeG2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis

Cite this

@phdthesis{100daa0ab476406e851340b3917357a7,
title = "Virheenpiilotusmenetelmien toteuttaminen skaalautuvassa videokoodekissa: Diplomity{\"o}",
abstract = "Videon suoratoisto pakettikytkent{\"a}isten verkkojen yli on nykyisin hyvin yleist{\"a}, ja viime aikoina alustat, joille suoratoistopalveluja on alettu tarjota, ovat muut¬tuneet yh{\"a} moninaisemmiksi. T{\"a}m{\"a} kehitys on luonut kasvavan tarpeen skaa¬lautuvalle videonkoodaukselle, jossa yhdest{\"a} l{\"a}hteest{\"a} voidaan dekoodata sopiva videoesitys usealle erilaiselle p{\"a}{\"a}telaitteelle ter{\"a}v{\"a}piirtotelevisioista mobiili¬laitteisiin. Koska mink{\"a}{\"a}n k{\"a}ytett{\"a}viss{\"a} olevan tiedonsiirtokanavan virheett{\"o}myytt{\"a} ei voida varmuudella taata, on tarpeellista etsi{\"a} keinoja, joilla videodekooderit voivat selviyty{\"a} tilanteista, joissa osa vastaanotettavasta videosekvenssist{\"a} on jostain syyst{\"a} viiv{\"a}stynyt tai kokonaan kadonnut. Samalla on my{\"o}s toivottavaa, ett{\"a} loppuk{\"a}ytt{\"a}j{\"a} kokisi kuvanlaadun mahdollisimman hyv{\"a}ksi virheist{\"a} huo¬limatta. T{\"a}ss{\"a} diplomity{\"o}ss{\"a} tutkitaan pakettivirheiden piilottamista skaalautuvassa videokoodauksessa. H.264/AVC-standardin skaalautuvan lis{\"a}osan referenssi¬koodekkiin on osana ty{\"o}t{\"a} toteutettu tuki kuvan jakamiselle useaan erikseen koodattavaan siivuun ja dekooderiin on lis{\"a}tty t{\"a}t{\"a} ominaisuutta hyv{\"a}kseen k{\"a}ytt{\"a}vi{\"a} virheenpiilotusmenetelmi{\"a}. N{\"a}it{\"a} menetelmi{\"a} testataan yhdess{\"a} referenssi¬koodekissa jo ennest{\"a}{\"a}n olevien virheenpiilotusmenetelmien kanssa. Testien tarkoituksena on selvitt{\"a}{\"a}, millaiset virheenpiilotusmenetelm{\"a}t soveltu¬vat parhaiten skaalautuvaan koodausrakenteeseen, joka sis{\"a}lt{\"a}{\"a} huomattavasti enemm{\"a}n eri kuvaelementtien v{\"a}lisi{\"a} riippuvuussuhteita kuin perinteinen, skaalautumaton koodausrakenne. Tulokset osoittavat, ett{\"a} vaikka referenssikuvien k{\"a}ytt{\"o} virheenpiilotukseen tuottaakin yleens{\"a} varsin hyvi{\"a} tuloksia, voidaan erityisesti avainkuvien ja intrakoodattujen kuva-alueiden tapauksessa p{\"a}{\"a}st{\"a} parempiin tuloksiin jaka¬malla kuva useaan siivuun ja hy{\"o}dynt{\"a}m{\"a}ll{\"a} saman kuvan oikein vastaanotettua informaatiota virheellisten alueiden rekonstruointiin.",
author = "Tommi Ker{\"a}nen",
note = "CA2: TK706 OH: diplomity{\"o} S{\"a}hk{\"o}- ja tietotekniikan osasto: Tietotekniikan koulutusohjelma PGN: 77",
year = "2007",
language = "Finnish",
school = "University of Oulu",

}

Keränen, T 2007, 'Virheenpiilotusmenetelmien toteuttaminen skaalautuvassa videokoodekissa: Diplomityö', Master Degree, University of Oulu, Oulu.

Virheenpiilotusmenetelmien toteuttaminen skaalautuvassa videokoodekissa : Diplomityö. / Keränen, Tommi.

Oulu, 2007. 77 p.

Research output: ThesisMaster's thesisTheses

TY - THES

T1 - Virheenpiilotusmenetelmien toteuttaminen skaalautuvassa videokoodekissa

T2 - Diplomityö

AU - Keränen, Tommi

N1 - CA2: TK706 OH: diplomityö Sähkö- ja tietotekniikan osasto: Tietotekniikan koulutusohjelma PGN: 77

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Videon suoratoisto pakettikytkentäisten verkkojen yli on nykyisin hyvin yleistä, ja viime aikoina alustat, joille suoratoistopalveluja on alettu tarjota, ovat muut¬tuneet yhä moninaisemmiksi. Tämä kehitys on luonut kasvavan tarpeen skaa¬lautuvalle videonkoodaukselle, jossa yhdestä lähteestä voidaan dekoodata sopiva videoesitys usealle erilaiselle päätelaitteelle teräväpiirtotelevisioista mobiili¬laitteisiin. Koska minkään käytettävissä olevan tiedonsiirtokanavan virheettömyyttä ei voida varmuudella taata, on tarpeellista etsiä keinoja, joilla videodekooderit voivat selviytyä tilanteista, joissa osa vastaanotettavasta videosekvenssistä on jostain syystä viivästynyt tai kokonaan kadonnut. Samalla on myös toivottavaa, että loppukäyttäjä kokisi kuvanlaadun mahdollisimman hyväksi virheistä huo¬limatta. Tässä diplomityössä tutkitaan pakettivirheiden piilottamista skaalautuvassa videokoodauksessa. H.264/AVC-standardin skaalautuvan lisäosan referenssi¬koodekkiin on osana työtä toteutettu tuki kuvan jakamiselle useaan erikseen koodattavaan siivuun ja dekooderiin on lisätty tätä ominaisuutta hyväkseen käyttäviä virheenpiilotusmenetelmiä. Näitä menetelmiä testataan yhdessä referenssi¬koodekissa jo ennestään olevien virheenpiilotusmenetelmien kanssa. Testien tarkoituksena on selvittää, millaiset virheenpiilotusmenetelmät soveltu¬vat parhaiten skaalautuvaan koodausrakenteeseen, joka sisältää huomattavasti enemmän eri kuvaelementtien välisiä riippuvuussuhteita kuin perinteinen, skaalautumaton koodausrakenne. Tulokset osoittavat, että vaikka referenssikuvien käyttö virheenpiilotukseen tuottaakin yleensä varsin hyviä tuloksia, voidaan erityisesti avainkuvien ja intrakoodattujen kuva-alueiden tapauksessa päästä parempiin tuloksiin jaka¬malla kuva useaan siivuun ja hyödyntämällä saman kuvan oikein vastaanotettua informaatiota virheellisten alueiden rekonstruointiin.

AB - Videon suoratoisto pakettikytkentäisten verkkojen yli on nykyisin hyvin yleistä, ja viime aikoina alustat, joille suoratoistopalveluja on alettu tarjota, ovat muut¬tuneet yhä moninaisemmiksi. Tämä kehitys on luonut kasvavan tarpeen skaa¬lautuvalle videonkoodaukselle, jossa yhdestä lähteestä voidaan dekoodata sopiva videoesitys usealle erilaiselle päätelaitteelle teräväpiirtotelevisioista mobiili¬laitteisiin. Koska minkään käytettävissä olevan tiedonsiirtokanavan virheettömyyttä ei voida varmuudella taata, on tarpeellista etsiä keinoja, joilla videodekooderit voivat selviytyä tilanteista, joissa osa vastaanotettavasta videosekvenssistä on jostain syystä viivästynyt tai kokonaan kadonnut. Samalla on myös toivottavaa, että loppukäyttäjä kokisi kuvanlaadun mahdollisimman hyväksi virheistä huo¬limatta. Tässä diplomityössä tutkitaan pakettivirheiden piilottamista skaalautuvassa videokoodauksessa. H.264/AVC-standardin skaalautuvan lisäosan referenssi¬koodekkiin on osana työtä toteutettu tuki kuvan jakamiselle useaan erikseen koodattavaan siivuun ja dekooderiin on lisätty tätä ominaisuutta hyväkseen käyttäviä virheenpiilotusmenetelmiä. Näitä menetelmiä testataan yhdessä referenssi¬koodekissa jo ennestään olevien virheenpiilotusmenetelmien kanssa. Testien tarkoituksena on selvittää, millaiset virheenpiilotusmenetelmät soveltu¬vat parhaiten skaalautuvaan koodausrakenteeseen, joka sisältää huomattavasti enemmän eri kuvaelementtien välisiä riippuvuussuhteita kuin perinteinen, skaalautumaton koodausrakenne. Tulokset osoittavat, että vaikka referenssikuvien käyttö virheenpiilotukseen tuottaakin yleensä varsin hyviä tuloksia, voidaan erityisesti avainkuvien ja intrakoodattujen kuva-alueiden tapauksessa päästä parempiin tuloksiin jaka¬malla kuva useaan siivuun ja hyödyntämällä saman kuvan oikein vastaanotettua informaatiota virheellisten alueiden rekonstruointiin.

M3 - Master's thesis

CY - Oulu

ER -