Grupo de Arquitectura y Tecnología de COMputadores (GATCOM) Universidad Miguel Hernández Miguel Martínez-Rach Miguel Martínez-Rach Otoniel López Otoniel López Pablo Piñol Pablo Piñol Manuel Perez Malumbres Manuel Perez Malumbres José Oliver José Oliver Carlos T. Calafate Carlos T. Calafate Métricas de calidad objetivas Métricas de calidad objetivas para imagen y vídeo para imagen y vídeo Universidad Miguel Hernández Elche (Spain) Universidad Politécnica de Valencia Valencia (Spain)
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Grupo de Arquitectura y Tecnología de COMputadores (GATCOM) Universidad Miguel Hernández Miguel Martínez-Rach Otoniel López Pablo Piñol Manuel Perez Malumbres.
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Miguel Martínez-RachMiguel Martínez-Rach
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Pablo PiñolPablo Piñol
Manuel Perez MalumbresManuel Perez Malumbres
José OliverJosé Oliver
Carlos T. CalafateCarlos T. Calafate
Métricas de calidad objetivas Métricas de calidad objetivas para imagen y vídeopara imagen y vídeo
Universidad Miguel Hernández
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El mismo PSNR pero distinta percepciónEl mismo PSNR pero distinta percepción
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RateRate Distortion usando Distortion usando PSNR como métrica de calidad.PSNR como métrica de calidad.
• El valor objetivo de calidad proporcionado por cada métrica no puede ser comparado directamente pues está en escalas diferentes.
• El proceso de comparación se basa en el realizado por el VQEG y otros tests de comparación de métricas relevantes.
• Básicamente, se utiliza una ecuación no lineal parametrizada para traducir el valor objetivo dado por la métrica a una escala común para todas ellas, la escala DMOSp.
• Los parámetros de dicha ecuación se obtienen mediante ajuste de curvas contra valores subjetivos reales.
Dentro de los umbrales la calidad debe decrecer monotónicamente conforme decrece el bitrate.
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Comparativa incorrecta de una métricaComparativa incorrecta de una métrica
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Comparativa de codecsComparativa de codecs
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Comparación – Subjetivos y ResultadosComparación – Subjetivos y Resultados
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1º 2º 3º
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Se ve mejor
Se ve peor
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Model Description and MANET ScenariosModel Description and MANET Scenarios
• Se ha usado un modelo HMM específicamente parametrizado para reproducir los patrones de perdidas de paquetes en distintos escenarios MANET’s:– Escenarios de Congestión
• Son 6 escenarios (M1-M6) con nodos estáticos. Cada escenario incrementea el número de fuentes de video.
– Escenarios de Movilidad• Son 3 escenarios (S1-S3) con una úncia fuente de video, pero cada escenario
incrementa la mobilidad de sus nodos (1-3 m/s).
• La MANET está modelada como sigue:– 50 nodos moviéndose en una rea de 870m2 – Movilidad basad en el modelo random way-point.– Routing protocol is DSR– Nodos equipados con IEEE 802.11g/e transmitiendo a at 54 Mbit/s hasta
250 m.– Tráfico de fondo – transmitiendo por FTP/TCP. – Tráfico son bitstreams codificados con H.264 a 1Mbit/s.
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Tipos de ráfagas de perdida de paquetesTipos de ráfagas de perdida de paquetesConsecutives Packets Lost (CPL)Consecutives Packets Lost (CPL)
• Analizando la salida del modelo HMM para cada escenario, clasificamos las ráfagas de paquetes perdidos como:– Isolated bursts
• Menos de 7 CPL (1-frame)
– Consecutive Small Bursts • Varias Isolated consecutivas separadas por hasta máximo 14
paquetes enviados.
– Wide bursts • De más de 7 CPL hasta incluso mayores de 1000 CPL
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Componiendo la secuencia recibidaComponiendo la secuencia recibida
La secuencia original : • Foreman repetida N veces hasta un total de 5000 frames • Con el H.264/AVC RTP bitstremas a diferentes bit-rates.• El codificador se configura :
– Codificar un frame I cada 30 frames P – Sin frames de tipo B – 7 slices por frame Forzando a que cada slice en un paquete separado.– Error resilience and concealment options have been enabled – 1/3 de los macrobloclks se codifican intra.
• Con esta configuración el decodificador ha podido reconstruir secuencias con más de 1000 paquetes consecutivos perdidos.
La secuencia recibida:• Si la ráfaga de paquetes perdidos completa un frame:
– En la secuencia de salida del decodificador se inserta un frame en el lugar del perdido, siendo el frame replicado el último recibido.
• De esta forma la secuencia recibida tendrá la misma longitud que la original.
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Análisis del comportamiento de las MétricasAnálisis del comportamiento de las Métricas
• Comparación del PSNR a diferentes niveles de compresión ante una ráfaga larga de paquetes perdidos (Wide burst).