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實驗八 影像傳輸效能分析與評估

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實驗八 影像傳輸效能分析與評估 - PowerPoint PPT Presentation


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實驗八 影像傳輸效能分析與評估. 指導教授:許子衡 教授 學生:王志嘉. 實驗目的. 暸解各種影響影像傳輸之因素 暸解各種因素之間的相關性. 背景知識. 在這個章節中,列出了會影響傳輸品質的幾個因素: GOP(Group of Picture) pattern 、壓縮量化參數 (Quantization value) 、封包長度 (Packet Size) 和封包錯誤率 (Packet Error rate). 名詞解釋.

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Presentation Transcript
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實驗八 影像傳輸效能分析與評估

指導教授:許子衡 教授

學生:王志嘉

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實驗目的
  • 暸解各種影響影像傳輸之因素
  • 暸解各種因素之間的相關性
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背景知識
  • 在這個章節中,列出了會影響傳輸品質的幾個因素:GOP(Group of Picture) pattern、壓縮量化參數(Quantization value)、封包長度(Packet Size) 和封包錯誤率(Packet Error rate)
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名詞解釋
  • GOP(Group of Picture) pattern:一般來說,MPEG的影像可以被分解為以GOP為單位去進行編碼的動作。一個GOP的式可以用兩個參數表示GOP(N,M);N值代表是從一個I-frame到下一個I-frame之間的畫面數;M表示的是從I-frame到下一個P-frame或B-frame之間的畫面數。
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名詞解釋
  • 壓縮量化參數(Q value):量化(Quantization)是用來減少描述各係數的位元數,也就是用較粗糙的度量單位描述各係數
  • 量化是破壞性壓縮技巧,經過量化後的資料再將之還原時,不會與原來的資料完全相同,因此壓縮失真的程度,主要決定於量化位階(Quantization Scale)。
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名詞解釋
  • 進行影像編碼時,我們可以選用不同的quantization scale去進行影像壓縮,但是選用較大的quantization scale會讓編碼出來的影像品質變得較差,但其資料量會較小。
step2
Step2解釋
  • ./ffmpeg.exe -s qcif -vcodec mpeg4 -r 30 -g 9 -bf 2 -qscale 31 -i foreman_qcif.yuv foreman_qcif.m4v
  • 我們利用ffmpeg.exe來對YUV檔案進行轉檔,轉成m4v的檔案
  • -s為set frame size;qcif指的是176*144;-vcodec參數是指定壓縮的方式;這裡用mepg4去壓縮。
  • -r為set frame rate;這裡設計30 frame/sec
  • -g為set the group of picture size;這裡設定9 frame/gop
step21
Step2解釋
  • -bf為use “frames” B frames,這裡設定I與P之間或P與P之間有兩個B frame
  • -i為input file name,輸入影片檔名為foreman_qcif.yuv;處理後的檔名為foreman_qcif.m4v
  • qscale是一個量化階級;值的範圍在2~31之間,31為所有的量化階級
step3
Step3
  • 轉成m4v檔案後,接著要使用MP4Box檔案將影片再轉成mp4檔案。
step41
Step4 解釋
  • ./mp4trace.exe -f -s 192.168.0.2 12346 foreman_qcif.mp4 > foreman_qcif.st
  • 在把影片轉成mp4的檔案後,利用mp4trace程式將影片中的每一個frame相關資訊擷取出來並存放到副檔名為st的檔案中
  • 這裡設定的192.168.0.2為要傳送出去的目的IP,12346為目標的port。
step 6
Step 6
  • 在這裡會使用模擬過程中產生的傳送端記錄檔sd、接收端記錄檔rd及影片記錄檔foreman_qcif.st檔案和mp4檔案,經由etmp4程式產生一個有畫面遺失的影片mp4檔
step 7
Step 7
  • 再使用ffmpeg程式將上一步驟所得之重建後之mp4回復成yuv影片檔。
step 8
Step 8
  • 在這裡我們可以使用avgpsnr程式去針對重建後的yuv影片檔及原始yuv影片檔,獲得重建後yuv影片的PSNR值的大小。
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影響影像傳輸因素之探討
  • 我們在這裡會把前面幾項跟影像品質有關的因素其關聯性做探討。主要針對網路上不同的封包錯誤率和GOP pattern之間的關聯性作探討。(在這裡qscale固定為10和mtu為1024)
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影響影像傳輸因素之探討
  • 產生GOP length 9的方式:
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影響影像傳輸因素之探討
  • 產生GOP length 15的方式:
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影響影像傳輸因素之探討
  • 接著討論量化參數跟影像品質之間的關聯性,packet error 設為0.01,mtu設1024,GOP length設為9,下表是模擬結果的平均PSNR值
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影響影像傳輸因素之探討
  • 最後,討論封包長度跟影像品質之間的關聯性,packet error 設為0.05,Q value設為10,GOP length設為9,下表是模擬結果的平均PSNR值