A step-by-step tuning of H.264 for unreliable dynamic networks

Presentación del tema: "A step-by-step tuning of H.264 for unreliable dynamic networks"— Transcripción de la presentación:

1 A step-by-step tuning of H.264 for unreliable dynamic networks
Autores: Carlos T. Calafate Manuel P. Malumbres Grupo de Redes de Computadores: Universidad Politécnica de Valencia

2 Tópicos Mecanismos de robustez del H.264 Propiedades de las MANETs
Evaluación de protocolos de encaminamiento Efectos de la congestión y movilidad Mejores estrategias para actualización de macrobloques del tipo intra Conclusiones

3 Mecanismos de robustez del H.264
Mecanismos generales: Actualizaciones de macrobloques del tipo Intra Slices Rate/Distortion optimization Decodificador: Técnicas de detección y ocultación de errores Mecanismos contra ráfagas de errores: Múltiples cuadros de referencia Flexible Macroblock Ordering Estrategia de actualización de macrobloques intra

4 Evaluación con pérdidas aleatorias
Resultados para actualizaciones aleatorias de macrobloques (secuencia Foreman)

5 Evaluación con pérdidas aleatorias
Utilización de cuadros intra más efectiva para tasas de actualización bajas Utilización de actualizaciones aleatorias de macrobloques más efectiva para tasas de actualización altas

6 Evaluación bajo ráfagas de errores
Resultados con diferentes tamaños de ráfaga Pérdida de 1/4 de cuadro Pérdida de 2/3 de cuadro

7 Evaluación bajo ráfagas de errores
Recuperación después de la pérdida de 1 o más cuadros con la técnica de actualizaciones aleatorias de macrobloques PSNRno-loss – PSNRloss PSNRno-loss

8 Propiedades de las MANETs
Sin infraestructura: dinámicas, móviles Varios nodos cooperan para formar una red: las tareas de encaminamiento se realizan en cada nodo (no existe una entidad central que gestione la red) Acceso al medio físico: CSMA/CA con detección de errores para cada paquete, RTS/CTS para evitar colisiones, imposibilidad de garantizar QoS

9 Propiedades de las MANETs
Códigos de detección de errores en todos los paquetes (CRC): Se descartan los paquetes recibidos con errores Limitación del número de retransmisiones Las pérdidas de paquetes son el único tipo de pérdida Ruido, interferencia, colisiones, congestión: Pérdidas aleatorias de paquetes Variaciones del SNR en distancias límite y movilidad: Pérdidas de paquetes en ráfaga

10 Prestaciones de diferentes protocolos de encaminamiento
1 flujo de vídeo 5 flujos TCP Espera = 5s 30 nodos 670x670 m

11 Degradación del vídeo por saturación
El AODV ofrece mejores resultados

12 Degradación del vídeo por falta de mecanismos de QoS
El AODV ofrece peores resultados en el rango de interés

13 Efectos de la movilidad y de la congestión: PSNR
Movilidad: pérdidas en ráfagas Congestión: pérdidas aleatorias

14 Efectos de la movilidad y de la congestión: Delay
Número medio de saltos = 3 X: Límite entre encaminamiento normal y con latencia Y: Mínima latencia con 3 saltos Congestión: Latencia máxima de 1 seg. Movilidad: Latencias hasta 6 segundos.

15 Efectos de la movilidad y de la congestión: Jitter
Congestión: Jitter muy variable pero de poca amplitud Movilidad: Jitter puntual pero de elevada amplitud.

16 Estrategias de actualización de macrobloques
Método actualización Avg. PSNR (dB) (20% packet loss) (12% packet loss) (4% packet loss) 1/3 de macrobloques actualizados de forma aleatoria 25,58 28,22 30,63 GOP IPP… 24,01 27,18 30,19 GOP IPPPPP… 23,35 27,04 29,32 Actualización aleatoria de una línea de macrobloques 22,79 26,12 28,93 Sin actualización 20,62 22,93 25,84

17 Conclusiones Debido a las características de las MANETs, no es suficiente el uso de técnicas reducción y ocultación de errores en el codec H.264 La congestión afecta las tareas de encaminamiento de forma que protocolos con características teóricamente superiores pueden ofrecer peores resultados El tráfico de vídeo en MANETs es sensible a las pérdidas de paquetes aleatorias y en ráfagas Utilizando técnicas de QoS a nivel físico, se mejorarán las prestaciones en términos de pérdidas por congestión (TCP) y harán más efectivos los protocolos de encaminamiento. Los efectos de la movilidad podrán atenuarse si recurrimos a técnicas de encaminamiento multi-camino

18 ¿Preguntas?