Videovoo tunnetatava kvaliteedi hindamise meetodid pakettvõrgus

Indrek Rokk

2

Esitluse plaan

Tunnetatava kvaliteedi tutvustus Ülevaade tunnetatava kvaliteedi hindamise

meetoditest Videovoo käitumise analüüs Katsed ja nende läbiviimine Katse tulemuste analüüs

3

Tunnetatava kvaliteedi tutvustus

Tunnetatav kvaliteet on kvaliteet, mida tunnetab inimene kui teenuse lõpptarbija

4

Teenuse kvaliteedi (QoS) osad

5

Videovoo edastus pakettvõrgus

6

Tunnetatavat kvaliteeti mõjutavad tegurid Videovoo ettemängijasse saabuv andmevoog Videovoo ettemängija otsus saabuva

andmevoo kohta Vaataja ja tema ootused Keskkond, milles hinnatakse (vaadatakse)

7

Videovoog resolutisoonil QCIF (176 x 144)

8

Videovoog resolutisoonil 4CIF (704 x 576)

9

Töö võib jagada kolme ossa

Esimeses osas kirjeldasin tunnetatava kvaliteedi hindamise meetodeid

Teises osas uurisin videovoo käitumist pakettvõrgus artiklite põhjal

Kolmandas osas on analüüsitud sooritatud katsetuste tulemusi

10

Tunnetatava kvaliteedi hindamismeetodid Subjektiivsed – hindajaks inimene

Standard ITU-T P.910TV kujutise hindamiseks ITU-R BT.500

Objektiivsed – hindajaks algoritm

11

Hindamismeetodid

Sobiv meetod peaks olema kiire, lihtsalt rakendatav ja andma usaldusväärse hinnangu

Meetodite puudused: Subjektiivsed – ressursi ja aja mahukad Objektiivsed – saadud hinnangute vähene

usaldusväärsus

12

Hindamismeetodite kokkuvõtteks Hetkel head meetodit, millega oleks võimalik

hinnata tunnetatavat kvaliteeti usaldusväärselt, kiiresti ja lihtsalt ei ole olemas

Kvaliteetse edastuse tagamiseks on vaja teada, kuidas käitub videovoog pakettvõrgus

13

Videovoo käitumise analüüs

Allikas: M. Li, M. Claypool, R. Kinicki „MediaPlayer versus RealPlayer – A Comparison of Network Turbulence“ 2002

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50 100 150 200 250

Time (seconds)

Ban

dwid

th (

Kbi

ts/s

ec.)

Real Player (284K)

Real Player (36K)

Window s Media Player (323K)

Window s Media Player (49K)

14

Töös tehtud katsed

Töös tehtud katsetes uuriti RealVideo käitumist Videovoo käitumine piiramatu ribalaiusega allalüli

korral Videovoo edastamiseks kulunud aeg piiratud

ribalaiusega allalüli korral.Kolm piirangut: Klipi kiirus (Komprimeerimisel etteantud edastuskiirus) Eeldatav ühenduskiirus Ühenduskiirusest (eeldatavast) suurem

andmeedastuskiirus

15

Ribalaiuse piirangud

Klipi kiirus

Eeldatav ühenduskiirus

Ühenduskiirusest suurem kiirus

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

rib

alai

us

[kb

it/s

]

16

Katsevõrk

17

Ekraanipilt (1)

18

RTSP ühendus

19

RTSP paketid

20

Ekraanipilt (2)

21

Ekraanipilt (3)

22

Katse nr. 1 tulemuste analüüs

Videovoog ja teda edastav andmevoog käituvad sarnaselt

Videovoo käitumine on purskeline Suure edastuskiiruse kestus sõltub klipi

kiirusest. Mida suurem klipi kiirus seda pikem kestus

Purskelise käitumise tõttu ei saa kanalit reserveerida ainult keskmise kiiruse põhjal

23

Klipi edastuskiiruste võrdlus (1)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

aeg [s]

kiir

us

[k

bit

/s]

võrgukiht

video

24

Klipi edastuskiiruste võrdlus (2)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25 30

aeg [s]

kiir

us

[k

bit

/s]

võrgukiht

video

25

Vooedastuskiirused üksikutel klippidel

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30

aeg [s]

kiir

us

[k

bit

/s]

katse 1

katse 12

katse 13

katse 14

katse 17

katse 19

katse 20

katse 22

katse 24

katse 25

26

Voo edastuskiirused (1)

Klipi kiirused real9

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30

aeg [s]

kiir

us

[k

bit

/s]

150

225

450

27

Voo edastuskiirused (2)

Klipi kiirused erics

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

aeg [s]

kiir

us

[k

bit

/s]

150

225

450

28

Tulemuste võrdlus artikliga

0

100

200

300

400

500

600

0 50 100 150 200 250

aeg [s]

kiir

us [k

bit/s

]

Real Player (284K)

Real Player (36K)

erics 450

erics 225

erics 150

29

Katse nr. 2 tulemuste analüüs

Kanali ribalaiuse piiramine halvendab näidatava klipi kvaliteeti ja pikendab edastuseks kuluvat aega

Edastuse aeg on seda pikem, mida väiksem on edastuseks kasutatav ribalaius

30

Klippide edastamise ajad (1)

150 kbit/s 190 kbit/s 230 kbit/s Piiranguta

Minimaalne 169,0 169,2 167,4 160,1

Maksimaalne 227,5 176,2 183,7 161,8

Keskmine 189,8 170,4 169,0 160,6

Standardhälve 13,1 1,7 3,2 0,6

Klipi kiirus 150 kbit/s

31

Klippide edastamise ajad (2)

225 kbit/s 256 kbit/s 290 kbit/s Piiranguta

Minimaalne 178,9 168,8 167,4 160,9

Maksimaalne 331,4 436,0 248,0 163,6

Keskmine 200,8 203,9 186,1 161,4

Standardhälve 30,3 53,7 26,4 0,7

Klipi kiirus 225 kbit/s

32

Klippide edastamise ajad (3)

450 kbit/s 512 kbit/s 574 kbit/s Piiranguta

Minimaalne 189,1 168,1 167,0 165,4

Maksimaalne 419,4 560,4 170,0 168,2

Keskmine 283,3 212,7 167,9 165,9

Standardhälve 51,4 88,5 0,9 0,5

Klipi kiirus 450 kbit/s

Piirang 450 kbit/s: 419,4; 327,6; 321,7; 313,3; 312,6; 309,2; 308,1; 307,6; 306,3

Piirang 512 kbit/s: 560,4; 322,1; 283,6; 279,6; 276,8; 274,4; 273,6; 173,9; 171,1

33

Videovoo defektideta kujutis

34

Videovoo defektidega kujutis

35

Katse nr. 2 tulemuste analüüs (2)

Edastamiseks sobilik ribalaius peab olema suurem, kui eeldatav ühenduskiirus

Kui palju suurem sõltub klipi kiirusest

36

Kokkuvõte

Hetkel ei ole olemas tunnetatava kvaliteedi hindamismeetodit, mis oleks usaldusväärne, kiire ja lihtne

Videovoo käitumine on purskeline ja seetõttu ei sobi keskmine kiirus voo käitumise kirjeldamiseks

Videovoo edastamiseks peab planeerima suurema ribalaiuse, kui on eeldatav ühenduse ribalaius

37

Lõpulink

http://www.cswl.com/whiteppr/tech/StreamingTechnology.html

Tänan!