Error resilient stereoscopic video streaming using model-based fountain codes

Hataya dayanıklı sayısal video akıtımı, paket anahtarlamalı ağların ortaya çıkmasından ve yayılmasından bu yana ilgi çekici ve zor bir problem olmuştur. Video kodlama alanındaki en yeni gelişmelerden biri ilinliti çoklu imge dizilerinde sıkıştırma için metodlar öneren çok-görüşlü kodlayıcı-çözücülerde görülmektedir. Mevcut çok-görüşlü sıkıştırma teknikleri yitimlere olan duyarlılığı arttırmakta ve yitim kurtarma yöntemlerinin kullanımını gerektirmektedir. Gönderme Yönünde Hata Düzeltimi (GYHD) yitik verilerin kurtarılması için verimli, kuvvetli ve uygulanabilir bir araçtır. Fountain kodları GYHD kodlarının yeni bir sınıfıdır ve LT ve Raptor kodları bu sınıfın uygulanabilir örnekleridir. Bu kodlar H.264/AVC gibi en yeni video kodlayıcı-çözücüler ile uyumlu çalışabilmektedir. Tek görüşlü video ile ilgili bir çok çalışma olmasına rağmen, çok-görüşlü videonun yitimli kanallarda GYHD ile iletimi yeteri kadar incelenmemiştir. Bu eksikliği hedef alarak, verimli ve hataya dayanıklı bir stereo video akıtım sistemi oluşturmak için H.264 temelli çok-görüşlü bir video kodlayıcı-çözücü ve model temelli bir Fountain kodu bir arada kullanılmıştır. GYHD ile birlikte eşit olmayan hata koruması (EOHK) kullanmanın faydalarından yararlanmak için stereo videonun farklı önemlere sahip üç katmanı tanımlanmıştır. Temel olarak, bu üç katman sol görüşün çerçeve içi kodlanmış çerceveleri, sol görüşün öngörülmüş çerçeveleri ve sağ görüşün öngörülmüş çerçevelerinden oluşur. Tek görüşlü videonun Hız-Bozulum (HB) karakteristiği genişletilerek bağımlı katmanların HB karakteristiği tanımlanmıştır. Videonun HB örneklerini kullanarak eğri oturtma tekniği ile model parametreleri elde edilmiştir, ve HB örnekleri ile analitik model arasındaki ortalama farkın %1.00 ve %9.19 arasında olduğu tatminkar sonuçlar elde edilmiştir. Kanal bit hızı, kayıp oranı ve koruma oranı verildiğinde kalan kayıp paket sayısını elde etmek için Raptor kodlarının buluşsal bir analitik modeli kullanılmıştır. Bu kalan sayı, tek bir Ağ Soyutlama Katmanı (ASK) biriminin yitiminden kaynaklanan kestirilmiş ortalama bozulum ile çarpılarak toplam iletim bozulumu elde edilmiştir. Bütün bu modeller, uçtan-uca bozulumu enküçültmek ve en iyi kodlayıcı bit hızlarını ve EOHK oranlarını elde etmek için birleştirilmiştir. Önerilen sistem kullanıldığında, eşit hata koruması ve sadece sol görüş koruması yöntemleri ile karşılaştırıldığında, benzetim sonuçları 2dB'ye varan kalite artışı göstermiştir. Bundan başka, Fountain kodları sonlu uzunluk bölgesinde analiz edilmiş ve varsayımlar ya da asimtotik yaklaşıklamalar olmadan döngülü başarım modelleri türetilmiştir. İnanç-Yayılım (İY) kodçözücüsünün başarım modeli LT kodunun parametrelerine bağlı olarak ya tek bir benzetim sonucunu ya da bu sonuçların ortalamasını yaklaşıklamıştır. En büyük olabilirlik kodçözücüsünün başarım modeli, İY kodçözücüsünün modeli ile kıyaslandığında, benzetim sonuçlarının ortalamasını daha iyi yaklaşıklamıştır. Raptor kodları, benzetim sonuçlarında görülen üstel azalmaya dayanarak, buluşsal olarak modellenmiş ve model parametreleri en iyi oturan doğru ile elde edilmiştir. Sistematik ve sistematik olmayan Raptor kodlarının anatilik modelleri deneysel ortalama başarımı doğru bir şekilde yaklaşıklamıştır.