Uc¸tan Uca Modelleme ile Kesintisiz Stereo Video ˙Iletimi
Stereoscopic Video Streaming with End-to-End Modeling
A. Serdar Tan
1, Anıl Aksay
2, G¨ozde Bozda˘gı Akar
2, Erdal Arıkan
1 1Elektrik Elektronik M¨uhendisli˘gi B¨ol¨um¨u, Bilkent ¨
Universitesi, Ankara
{serdar,arikan}@ee.bilkent.edu.tr
2
Elektrik Elektronik M¨uhendisli˘gi B¨ol¨um¨u, Orta Do˘gu Teknik ¨
Universitesi, Ankara
{anil,bozdagi}@eee.metu.edu.tr
¨
Ozetc¸e
Bu c¸alıs¸mamızda, hata koruma y¨ontemi olarak oransız kod-ları (Raptor Kodkod-ları) kullanan kesintisiz bir stereo video ile-tim sistemi ¨onermekteyiz. ˙Ilk olarak video kodlayıcının hız-bozulum (HB) e˘grisini ve kanal koruma kodunun performansını analitik olarak modelledik. Daha sonra, paket kayıplarından kaynaklanan stereo videodaki kalite bozulumunu kestirdik. Son olarak, analitik modelleri ve kestirilmis¸ paket kayıp bozulum-larını kullanarak uc¸tan uca bozulum enk¨uc¸ ¨ultmesi uyguladık ve en iyi video kodlayıcı bit hızlarını ve es¸it olmayan hata ko-ruması (EOHK) oranlarını elde ettik. Benzetim sonuc¸larında, ¨onerilen sistemin getirdi˘gi ¨onemli kalite kazanımları ac¸ıkc¸a g¨ozlenmektedir.
Abstract
In this work, we propose a stereoscopic video streaming system that uses rateless codes (Raptor codes) as the error pro-tection scheme. Initially, we model the rate-distortion (RD) curve of video encoder and performance of channel codec. Then, we estimated the distortion on the stereoscopic video quality caused by packet losses. Finally, analytical models and estimated single packet loss distortions are used to minimize the end-to-end distortion and obtain optimal encoder bit rates and unequal error protection (UEP) rates. The simulation re-sults clearly demonstrates the significant quality gain against the non-optimized schemes.
1. Giris¸
Stereo g¨or¨unt¨u sistemlerine ilginin artması ve bu sistemlerin kullanımının yaygınlas¸ması, verimli stereo video iletimine olan ihtiyacı arttırmıs¸tır. Stereo video kodlayıcı sa˘g ve sol g¨or¨unt¨uler arasındaki ba˘gımlılı˘gı kullanarak daha etkin bir kodlama sa˘glar. Bu ba˘gımlılık y¨uz¨unden, iletim kanallarındaki hataların etkisi mono videoya g¨ore daha c¸ok olacaktır.
Katmanlı ve katmansız mono videonun paket silinti kanal-larında (PSK), hata dayanıklı iletimi ve en iyi hız tahsisi
konusunda birc¸ok yayın bulunmaktadır [1, 2]. Mono video
ic¸in genel hata d¨uzeltme yaklas¸ımları yeniden iletim [3] ve
Bu c¸alıs¸ma Avrupa Komisyonu (EC) tarafından FP6-511568 anlas¸ması kapsamında ve kısmen T ¨UB˙ITAK tarafından BTT-T ¨urkiye 105E065 anlas¸ması kapsamında desteklenmis¸tir. Birinci ve ikinci yazarlar kısmen T ¨UB˙ITAK tarafından desteklenmektedir.
g¨onderme y¨on¨unde hata d¨uzeltimi (GYHD) [4] metotlarıdır. Stereo video ic¸in ise sadece birkac¸ c¸alıs¸ma vardır [5]. [5]’de stereo videoyu katmanlara ayrımak ic¸in veri b¨ol¨unt¨uleme y¨ontemi kullanılmıs¸ fakat stereo videoya ¨ozel bir GYHD metodu kullanılmamıs¸tır.
Bu c¸alıs¸mamızda, ilk olarak B¨ol¨um 2’de kanal koruma ko-dunun performansını ve B¨ol¨um 3’de video kodlayıcının HB e˘grisini analitik olarak modelledik. Daha sonra, B¨ol¨um 4’de paket kayıplarından kaynaklanan stereo videodaki kalite bozu-lumunu kestirdik. Son olarak, B¨ol¨um 5’de analitik modelleri ve kestirilmis¸ paket kayıp bozulumlarını kullanarak uc¸tan uca bozulum enk¨uc¸ ¨ultmesi uyguladık ve en iyi video kodlayıcı bit hızlarını ve EOHK oranlarını elde ettik. B¨ol¨um 6’da verdi˘gimiz benzetim sonuc¸ları ¨onerilen sistemin getirdi˘gi ¨onemli kalite kazanımları ac¸ıkc¸a g¨ozlenmektedir. Son olarak, B¨ol¨um 7’de, vargıları ve ileri c¸alıs¸maları anlatmaktayız.
2. Raptor Kodlaması ve Bas¸arım E˘grisinin
Analitik Modeli
Raptor kodları [6] LT kodlarının [7] bir uzantısıdır. Raptor kodlamada ardıs¸ık iki kanal kodlama mevcuttur; ¨on-kodlama
ve dıs¸-kodlama. ¨On-kodlama y¨uksek oranlı bir GYHD kodu,
dıs¸-kodlama ise LT kodudur. ¨On-kodlama [7]’de de bahsedilen
kodlama fazlalı˘gını azaltmak ic¸indir. Bu c¸alıs¸mamızda, sistem-atik raptor kodlarını kullandık ve gerc¸ekles¸tirimi ic¸in [8]’de an-latılan d¨us¸ ¨uk karmas¸ıklıktaki algoritmayı kullandık.
¨
Onerilen sistemin ilk as¸amasında Raptor kodlarının bas¸arım e˘grisini bulus¸sal (heuristic) bir bic¸imde modelledik. Bu yaklas¸ık analitik model B¨ol¨um 5’de en iyi es¸lik paket tahsisi ic¸in kullanılacaktır. Raptor kodlarının bas¸arım e˘grisi kodc¸ ¨oz¨ulmemis¸ giris¸ simgelerinin ortalama sayısı ile alınan c¸ıkıs¸ simgelerinin ilis¸kisini g¨osteren grafiktir. Bas¸arım e˘grisini
iki farklı kısımda inceledik; modelin ilk kısmında
Rap-tor kodc¸ ¨oz¨uc¨un¨un hic¸ bir giris¸ simgesini elde edemedi˘gi
varsayılmakta, ikinci kısımda ise kodc¸ ¨oz¨ulmemis¸ simge
sayısında ¨usl¨u oranda bir d¨us¸ ¨us¸ varsayılmaktadır. Giris¸ simge sayısı, alınan c¸ıkıs¸ simge sayısı, kodc¸ ¨oz¨ulmemis¸ simge sayısı
eklenen es¸lik simge sayısı ve paket silinti oranını sırasıyla Ninp,
Nrecv, Nundec, p, peile belirtirsek c¸ıkıs¸ simge sayısı Nout=
(1 + p) Ninps¸eklinde hesaplanır. Bulus¸sal analitik model
Den-klem 1’de verilmis¸tir.
0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Giris Simge Sayisi:100, Eslik Orani:0.5
Alinan Simge Sayisi
Kodcozulmemis Simgelerin Ortalama Sayisi
Gerçek Basarim Analitik Model
S¸ekil 1: Raptor kod bas¸arım
grafi ˘gi, Ninp= 100, p = 0.5
0 50 100 150 200 250 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Giris Simge Sayisi:200, Eslik Orani:0.5
Alinan Simge Sayisi
Kodcozulmemis Simgelerin Ortalama Sayisi
Gerçek Basarim Analitik Model
S¸ekil 2: Raptor kod bas¸arım
grafi ˘gi, Ninp= 200, p = 0.5
Nundec=
Ninp−N(1+p)recv Nrecv ≤ Ninp
Ninp(1+p)p 2(Ninp−Nrecv) Nrecv > Ninp
(1) S¸ekil 1 ve 2’de Raptor kodlarının gerc¸ek bas¸arım e˘grisi ile analitik modeller farklı parametreler ic¸in verilmis¸tir. S¸ekillerden de g¨or¨uld¨u˘g¨u ¨uzere bulus¸sal analitik model gerc¸ek bas¸arımı yeterli hassasiyet ile yaklas¸ıklamaktadır.
3. Stereo Videonun HB E˘grisinin Analitik
Modeli
¨
Onerilen sistemin ikinci as¸amasında stereo videonun HB e˘grisinin analitik modelini elde ettik. Herhangi bir stereo video
kodlayıcı bu c¸alıs¸mamızdaki sistem ic¸in kullanılabilir. Bu
c¸alıs¸mamızda kullanılan kodlayıcı-c¸ ¨oz¨uc¨un¨un yapısı ve 3 kat-manı [11]’da g¨osterilmektedir.
Mono videonun HB e˘grisini yaklas¸ıklayan bir analitik model [9]’da ¨onerilmis¸tir ve Denklem 2’de verildi˘gi gibidir.
Denc= θ
R − R0 + D0 (2)
Denklem 2’de verilen Denc ortalama karesel hata (OKH)
ile hesaplanmıs¸ video kodlayıcı bozulumunu, R ise video
kod-layıcı bit hızını g¨ostermektedir. θ, R0 ve D0 c¸¨oz¨ulmesi
gereken 3 parametredir. Denklem 2’de ¨onerilen analitik model [9]’da s¨oylendi˘gi gibi videonun katmanlarına ayrı ayrı uygulan-abilir. Bu c¸alıs¸mamızda, [9]’da ¨onerilen mono videonun anal-itik HB modelini stereo videoya genis¸lettik ve katmanlar arası ba˘gımlılı˘gı ic¸erecek s¸ekilde de˘gis¸tirdik. Katman-0,1 ve 2’nin HB e˘grisi modelleri sırasıyla Denklem 3, 4 ve 5’de verilmis¸tir.
DIenc= θI RI− R0I + D0I (3) DLenc= θL RL+ c1RI− R0L + D0L (4) DRenc= θR RR+ c2RI+ c3RL− R0R + D0R (5) Bu denklemlerde, DI
enc, DLenc, DRencsırasıyla katman-0,1
ve 2’nin OKH ile hesaplanmıs¸ olan video kodlayıcı
bozulu-munu vermektedir. RI, RL, RRkatmanların bit hızlarını verir.
Denklem 3’de θI, R0I ve D0I, Denklem 4’de θL, c1, R0L
ve D0L, Denklem 5’de θR, c2, c3, R0R c¸¨oz¨ulmesi gereken
parametrelerdir. Denklem 4’de c1RI, Denklem 5’de c2RI
ve c3RLterimleri katmanlar arası ba˘gımlılı˘gı kars¸ılamak ic¸in
eklenmis¸tir.
Tablo 1: ‘Rena’ videosu ic¸in HB e˘grisi parametreleri
Katman-0 θI R0I D0I 1.605e+011 6050 -289860 Katman-1 c1 θL R0L D0L 0.616 3.483e+013 51858 6142922 Katman-2 c2 c3 θR R0R D0R 0.308 0.086 4.535e+013 50000 4056654 0 1 2 3 x 105 0 1 2 3 x 106 0 1 2 3 4 5 6 x 108 RI DL vs. RI,RL, Ortalama Fark − 7.61% RL
S¸ekil 3:‘Rena’ videosu katman-1
ic¸in HB e˘gri oturtma (¨ong¨or¨ulm ¨us¸ L-c¸erc¸eveleri) 0 1 2 3 x 106 0 1 2 3 x 106 0 1 2 3 4 5 x 108 RL DR vs. RR,RL,RI=200736, Ortalama Fark − 9.19% RR
S¸ekil 4:‘Rena’ videosu katman-2
ic¸in HB e˘gri oturtma (¨ong¨or¨ulm ¨us¸ R-c¸erc¸eveleri)
Denklem 3, 4 ve 5’deki analitik model parametreleri
e˘gri oturtma teknikleri ile ayrı ayrı elde edilmis¸tir. Bu
c¸alıs¸mamızda B¨ol¨um 6’da ac¸ıklanan ‘Rena’ videosunu kul-landık ve Tablo 1’de analitik model parametreleri, S¸ekil 3 ve S¸ekil-4’de ise katman-1 ic¸in ve katman-2 ic¸in HB e˘girisi verilmis¸tir. S¸ekillerdeki d¨urt¨uler HB e˘grisi ¨orneklerini, y¨uzey c¸izimi ise analitik modeli g¨ostermektedir ve g¨ozlendi˘gi ¨uzere analitik model ile HB ¨orneklerinin de˘gerleri oldukc¸a yakındır.
4. ˙Iletim Bozulumu Kestirimi
¨
Onerilen sistemin ¨uc¸ ¨unc¨u as¸amasında iletim sırasında olus¸an bozulumu kestirdik. Stereo videonun paket silinti kanallarında (PSK) iletimi sırasında a˘g soyutlama katmanı (ASK) birimleri kaybolabilir. Her ASK birimi ic¸inde belirli sayıda makro-blok (MB) vardır. Katman-0, katman-1, katman-2’den bir MB
kay-betmenin ortalama bozulumuna sırasıyla DIM Bloss, D
L M Bloss, DM BlossR diyelim. D I M Bloss, D L M Bloss, D R M Bloss sırasıyla
Denklem 6, 7 ve 8’de verilmis¸tir.
P k∈SMB P x,y∈M Bk II(x, y, 0) − P x′ ,y′ ∈M B′k II x ′ , y′ , 0 /N′ k 2 NI M B (6) 1 T−1 T−1 P i=1 P x,y [IL(x, y, i) − IL(x, y, i − 1)]2 NL M B (7) P x,y [IL(x,y,0)−IR(x,y,0)]2 (T−1)NR M B
+
T−1P i=1 P x,y h IR(x,y,i−1)+IL(x,y,i) 2 −IR(x,y,i) i2 (T−1)NR M B (8)Denklem 6’da SM B, M Bi, M B′i ve Ni′ sırasıyla MB
k¨umesini, i.nci MB’yi, i.nci MB’un koms¸u MB k¨umesini ve
i.nci MB’un koms¸u MB sayısını g¨osterir. B¨ut¨un
pik-IL1 PL2 PL3 PL4 PR1 PR2 PR3 PR4 I MBloss D I MBloss D I MBloss D I MBloss D I MBloss D I MBloss D I MBloss D I MBloss D
S¸ekil 5: I-c¸erc¸evesinden bir MB kaybının yayılımı
IL1 PL2 PL3 PL4 PR1 PR2 PR3 PR4 L MBloss D 1 2 L MBloss D 3 4 L MBloss D L MBloss D L MBloss D 7 8 L MBloss D
S¸ekil 6: Ong¨or¨ulm¨us¸ L-c¸erc¸evesinden bir MB kaybının¨
yayılımı
seli ifade eder. NM BI , N
L M B, N
R
M B ise sırasıyla
katman-0,1,2’nin T uzunluktaki bir intra peryodunda bulunan MB sayısını g¨osterir. Denklem 6’da I-c¸erc¸evesinden tek MB’nin kaybolmasının yarataca˘gı bozulum uzamsal hata kamuflaj kul-lanılarak, Denklem 7’de L-c¸erc¸evelerindeki sadece zamansal hata kamuflaj kullanılarak, Denklem 8’de R-c¸erc¸evelerindeki hem zamansal hem uzamsal hata kamuflaj tekni˘gi kullanılarak yaklas¸ıklanmıs¸tır.
S¸ekil 5, 6 ve 7’de sırasıyla katman-0,1 ve 2’den bir
MB kaybının yayılımı g¨osterilmis¸tir. Katman-0’da olus¸an
bir kayıp b¨ut¨un c¸erc¸evelere yayılır. GOP b¨uy¨ukl¨u˘g¨une
T dersek katman-0 ic¸in ortalama toplam yayılmıs¸ kayıp
bozulumu 2TDI
M Bloss olarak yaklas¸ıklanabilir.
Katman-1’de olus¸an bir kayıp kendinden sonra gelen sa˘g ve sol c¸erc¸evelere yayılır ve ortalama toplam yayılmıs¸ kayıp bozulumu T−2 P m=0 1 T−1 m P n=0 2 − 1 2n+1 D L M Bloss olarak yaklas¸ıklanabilir. Katman-2’de olus¸an bir kayıp sadece kendin-den sonra gelen sa˘g c¸erc¸evelere yayılabilir ve ortalama toplam
yayılmıs¸ kayıp bozulumu T−1P
m=0 1 T m P n=0 1 2nDRM Bloss olarak yaklas¸ıklanabilir.
5. Uc¸tan Uca Bozulum Eniyilemesi ve
EOHK Oran Hesaplaması
Bu b¨ol¨umde, uc¸tan uca bozulum enk¨uc¸ ¨ultmesi sa˘glayacak en iyi video kodlayıcı bit hızları ve EOHK oranları elde
edilmektedir. Denklem 9’da, uc¸tan uca bozulum Dtot olarak
verilmis¸tir. Bozulum, sa˘g ve sol c¸erc¸eveler arasında [10]’de belirtilen objektif stereo video kalitesini sa˘glayacak s¸ekilde a˘gırlıklandırılmıs¸tır.
Dtot=23 DencI + DencL + DlossI + DLloss +13 DR enc+ DRloss (9) DencI , D L enc ve D R
enc B¨ol¨um 3’de anlatılan kodlayıcı
bozulumlarıdır. DlossI , D
L loss ve D
R
lossise iletim kayıplarını
g¨osterir ve hesaplanmaları sırasıyla Denklem 10-12’de adım adım verilmis¸tir. IL1 PL2 PL3 PL4 PR1 PR2 PR3 PR4 R MBloss D 1 2 R MBloss D 1 4 R MBloss D
S¸ekil 7: Ong¨or¨ulm¨us¸ R-c¸erc¸evesinden bir MB kaybının¨
yayılımı NI recv= NI inp+ pI· NinpI · (1 − pe) DI N ALU loss= N IM B N Iinp · 2T · DI M Bloss DI loss= Nundec NI inp, NrecvI , pI · DIN ALU loss (10) NL recv= NL inp+ pL· NinpL · (1 − pe) DL N ALU loss= N LM B N Linp T−2 P m=0 1 T−1 m P n=0 2− 1 2n+1 DLM Bloss !−1 DL loss= Nundec NL inp, N L recv, pL · DLN ALU loss (11) NR recv= NR inp+ pR· NinpR · (1 − pe) DR N ALU loss= N RM B N Rinp · T−1 P m=0 1 T m P n=0 1 2nD R M Bloss ! DR loss= Nundec NR inp, N R recv, pR · DRN ALU loss (12)
Denklem 10-12’de sırasıyla; alınan paket sayısı, tek bir ASK biriminin kaybolmasının yarataca˘gı yayılmıs¸ bozu-lum ve kanal kodc¸ ¨ozme sonrasında olus¸an toplam bozubozu-lum
hesaplanmıs¸tır. Denklem 10-12’de ilk satırda verilen NinpI ,
NL
inpve NinpR her katmanın giris¸ simge sayısıdır ve bit hızının
bir ASK birimi b¨uy¨ukl¨u˘g¨une b¨ol¨unmesiye elde edilir.
Denklem-lerde ¨uc¸¨unc¨u satırda verilen pI, pL ve pR her katmana
ekle-nen es¸lik oranlarını, Nundec(.) ise B¨ol¨um 2’de Denklem 1’de
verilen Raptor kodlarının bas¸arım e˘grisi analitik modeli kul-lanılarak hesaplanmıs¸ kodc¸ ¨oz¨ulmemis¸ ASK birimleri sayısını g¨osterir.
Denklem 13’de, en iyi video kodlayıcı bit hızlarını (RI,
RLve RR) ve EOHK oranlarını (pI, pLve pR) elde etmek
ic¸in uc¸tan uca bozulum enk¨uc¸ ¨ultmesi verilmis¸tir. Enk¨uc¸ ¨ultmede kullanılan kısıt hem video kodlama bit hızları hem de veri ko-ruma bit hızlarının olus¸turdu˘gu toplam bit hızının toplam iletim
bantgenis¸li˘gi RC’yi gec¸mesini ¨onlemek ic¸indir.
min
(RI,RL,RR,pI,pL,pR)
Dtot
s.t. (1 + pI) RI+ (1 + pL) RL+ (1 + pR) RR= RC
(13) Tablo 2’de ’Rena’ stereo videosu ic¸in 0.10 paket silinti oranına g¨ore ¨onerilen metodlarla olus¸an en iyi kodlayıcı bit hızları ve koruma oranları verilmis¸tir. Denklem 9’daki es¸it ol-mayan a˘gırlıklı toplam bozulumu y¨uz¨unden sa˘g g¨or¨us¸ kodlayıcı bit hızları sol g¨or¨us¸e g¨ore daha d¨us¸ ¨uk olmus¸tur. D¨us¸ ¨uk bit hızı ve kayıp y¨uz¨unden olus¸an y¨uksek bozulumdan dolayı, I c¸erc¸evesi koruma oranı y¨uksek c¸ıkmaktadır.
Tablo 2: ‘Rena’ Videosu ic¸in En ˙Iyi Kodlayıcı Bit Hızları ve Koruma Oranları
pe= 0.1
Koruma Oranları RC(Kbs) Kodlayıcı Bit Hızları (Kbs) Onerilen¨
RI RL RR pI pL pR 500 33.5 216.6 169.8 0.489 0.177 0.147 1000 69.6 460.0 332.2 0.332 0.148 0.139 2000 142.4 951.9 660.3 0.236 0.132 0.129 0.5 1 1.5 2 2.5 x 106 26 28 30 32 34 36 38 40 42 pe=0.10 Rc (bit/sn) PSNR (dB) Sol−Koruma EHK Önerilen Kayipsiz Korumasiz S¸ekil 8: pe= 0.10 sonuc¸ları 0.5 1 1.5 2 2.5 x 106 26 28 30 32 34 36 38 40 42 pe=0.20 Rc (bit/sn) PSNR (dB) Sol−Koruma EHK Önerilen Kayipsiz Korumasiz S¸ekil 9: pe= 0.20 sonuc¸ları
6. Benzetim Sonuc¸ları
Bu b¨ol¨umde, ¨onerilen stereo video kesintisiz iletim sisteminin performansını sim¨ulasyonlar ile de˘gerlendirece˘giz. Sonuc¸lar stereo video Rena (Kamera 38,39) (640 × 480, ilk 30 c¸erc¸eve) ic¸in verilmis¸tir. I-c¸erc¸eveleri her 30 c¸erc¸evede bir kullanılmıs¸tır.
ASK paket boyu 150 bayt olarak sabitlenmis¸tir. Video,
Denklem 13’deki enk¨uc¸ ¨ultme ile elde edilen bit hızları ile kodlanmıs¸tır. Katmanlar ic¸in olus¸an bit hızları Tablo 2’de 0.10 paket silinti oranı ic¸in verilmis¸tir. Raptor kodları, kodlanmıs¸ video verisine Denklem 13’deki enk¨uc¸ ¨ultme ile elde edilen
ko-ruma oranları ile uygulanmıs¸tır. ¨Onerilen en iyi iletim metodu,
es¸it hata koruma (EHK), Sol-Koruma ([11]’da verilen sonuc¸lar), Kayıpsız ve Korumasız metodlar ile kars¸ılas¸tırılmıs¸tır. EHK ic¸in kullanılan koruma miktarları, ¨onerilen metod ile hesa-planan koruma miktarının t¨um katmanlara es¸it b¨ol¨unmesi ile elde edilmis¸tir. Benzer s¸ekilde, Sol-Koruma ic¸in ¨onerilen metod ile hesaplanan koruma miktarının t¨um¨u sol c¸erc¸evelere (kat-man 0 ve 1) ayrılmıs¸tır. Video kodlayıcı bit hızları ise EHK ve Sol-Koruma ic¸in ¨onerilen metod ile aynıdır. Kayıpsız metodu, videonun t¨um kanal bantgenis¸li˘gi ile kodlandı˘gında ve iletim hatası olmadı˘gında elde edilebilecek kaliteyi g¨ostermektedir. Korumasız metodu ise kayıpsız ic¸in kodlanan videonun hic¸ ko-ruma olmadan iletimi ve kodc¸ ¨oz¨uc¨ude sadece hata gizleme ile elde edilen sonuc¸ları g¨ostermektedir.
Benzetim sonuc¸ları S¸ekil 8 ve S¸ekil 9’da verilmis¸tir. Ben-zetim sonuc¸ları 100 ba˘gımsız kayıplı iletim benBen-zetiminin orta-laması ile, 0.10 ve 0.20 paket silinti oranları kullanılarak elde edilmis¸tir. Kayıpsız ile ¨onerilen metod arasında olus¸an fark, kanal koruması ic¸in ayrılan bit hızı sebebiyle kodc¸ ¨oz¨uc¨u bit hızının azalmasından kaynaklanmaktadır. Benzetim sonuc¸ları ¨onerilen sistemin en iyi olmayan sistemlere g¨ore ¨ust¨unl¨u˘g¨un¨u g¨ostermektedir. Korumasız sonuc¸lar ise stereo video iletiminde hata d¨uzeltimin gereklili˘gini vurgulamaktadır.
7. Vargılar
Bu c¸alıs¸mamızda, hız-bozulum en iyiles¸tirilmis¸ hataya
dayanıklı Raptor kodları kullanan stereo video kesintisiz iletimi sistemi ¨onerdik ve performansını benzetimlerle de˘gerlendirdik. Stereo iletim sisteminin uc¸tan uca t¨um y¨onlerini en iyiles¸tirme
ic¸in inceledik. ˙Ilk olarak, stereo kodlayıcının katmanlarını
tanımladık. Daha sonra Raptor kodlarının analitik olarak
modelledik. Bir di˘ger analitik modellemeyi de stereo videonun
katmanlarının hız-bozulumu ic¸in c¸ıkardık. Bu modelin de
gerc¸ek performansa yakın oldu˘gu g¨osterildi. ASK birimlerinin kaybının yarattı˘gı yayılmıs¸ bozulumlar hesaplanarak her katman ic¸in iletim bozulumu kestirildi. Son olarak iki analitik model birles¸tirilerek uc¸tan uca toplam bozulum enk¨uc¸ ¨ult¨ulme yapılarak her katman ic¸in en iyi video kodlayıcı bit hızları ve EOHK oranları bulunmus¸tur.
Benzetim sonuc¸ları ¨onerilen sistemin en iyi olmayan sis-temlere g¨ore ¨ust¨unl¨u˘g¨un¨u g¨ostermektedir. Ayrıca stereo video iletiminde hata d¨uzeltim kodları kullanımının gereklili˘gi koru-maları ve korumasız sonuc¸larda ac¸ıkca g¨or¨ulmektedir.
¨
Onerilen sistem herhangi katmanlı stereo ve c¸ok g¨or¨us¸l¨u video iletim sisteme hata dayanıklılı˘gı getirmek ic¸in eklenebilir.
¨
Onerilen sistemin c¸ok g¨or¨us¸l¨u video iletimi kullanımı ve perfor-mans de˘gerlendirmesi ileri c¸alıs¸malarımızda incelenecektir.
8. Kaynakc¸a
[1] J.I. Ronda, M. Eckert, F. Jaureguizar, and N. Garcia, “Rate control and bit allocation for MPEG-4,” Circuits and Systems for Video
Technology, IEEE Transactions on, vol. 9, no. 8, pp. 1243–1258, 1999.
[2] Y. Sermadevi and S.S. Hemami, “Linear programming optimiza-tion for video coding under multiple constraints,” in Proceedings
of Data Compression Conference, 2003, pp. 53–62.
[3] G.J. Conklin, G.S. Greenbaum, K.O. Lillevold, A.F. Lippman, Y.A. Reznik, R.N. Inc, and W.A. Seattle, “Video coding for streaming media delivery on the Internet,” Circuits and Systems
for Video Technology, IEEE Transactions on, vol. 11, no. 3, pp. 269–281, 2001.
[4] H. Cai, B. Zeng, G. Shen, Z. Xiong, and S. Li, “Error-resilient unequal error protection of fine granularity scalable video bit-streams,” Applied Signal Processing, EURASIP Journal on, 2006. [5] J.A. Fernando, W.A.C. Loo, K.K. Arachchi, H.K. Yip, and P.Y. Malcolm, “Joint source and channel coding for h.264 compliant stereoscopic video transmission,” in Canadian Conf. on Electrical
and Computer Engineering, May 2005.
[6] A. Shokrollahi, “Raptor Codes,” Information Theory, IEEE Tans.
on, vol. 52, no. 6, pp. 2551–2567, June 2006.
[7] M. Luby, “LT codes,” in Proc. of the 43rd Annual IEEE
Sym-posium on Foundations of Computer Science (FOCS), 2002, pp. 271–282.
[8] M. Luby, A. Shokrollahi, M. Watson, and T. Stockhammer, “Rap-tor Forward Error Correction Scheme for Object Delivery ,”
In-ternet Draft, http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-rmt-bb-fec-raptor-object-09.txt, June 2007.
[9] K. Stuhlmuller, N. Farber, M. Link, and B. Girod, “Analysis of video transmission over lossy channels,” Selected Areas in
Com-munications, IEEE Journal on, vol. 18, no. 6, pp. 1012–1032, 2000.
[10] N. Ozbek, A.M. Tekalp, and E.T. Tunali, “Rate Allocation Be-tween Views in Scalable Stereo Video Coding using an Objective Stereo Video Quality Measure,” Acoustics, Speech and Signal
Processing ICASSP, IEEE International Conference on, 2007. [11] A.S. Tan, A. Aksay, C Bilen, G.B. Akar, and E. Arikan,
“Er-ror resilient layered stereoscopic video streaming,” in