Оптимізація розкладу передачі пакетів потокового відео по мережі із втратами даних - Автореферат

Потокове відео має очевидні переваги в порівнянні з локально збереженим цифровим відео, оскільки воно дозволяє відразу або, майже відразу, починати програвати відео, а не чекати повної передачі даних, крім того, дозволяє заощаджувати дисковий простір, оскільки відеозображення не обовязково зберігати локально. Але потокове відео має й ряд технічних проблем, зокрема, низька та погано передбачувана пропускна здатність мережі, що іноді змінюється, втрата частини інформації, варіювання часу затримки доставки пакетів у мережі. Метод має характеризуватися змінним коефіцієнтом надлишковості для кожного елемента даних відеопослідовності, бути сумісним з усіма розповсюдженими на сьогоднішній день алгоритмами компресії відеозображення, мати низьку складність обчислень і забезпечувати передачу даних у режимі реального часу на сучасних компютерах; Систематизовані існуючі напрямки в області потокового відео по мережі із втратами даних і виділено два рівні здійснення захисту від помилок: рівень каналу звязку й рівень кодування даних. Показано, що необхідний новий метод застосування ПКП, не привязаний до способу кодування відеозображення, зі змінним коефіцієнтом надлишковості для всіх елементів даних відеозображення, що має низьку складність обчислень та забезпечує передачу даних у режимі реального часу на сучасних компютерах.Отримані критерії поліпшення якості відеозображення при обєднанні неповних пакетів i-го елемента даних, що містить ki інформаційних і ni-ki надлишкових пакетів й j-го елемента даних що містить kj інформаційних і nj-kj надлишкових пакетів і їх асоціювання з j-м елементом даних у тому розумінні, що надлишкові пакети для обєднаного будуть додаватися в рамках елемента даних. У випадку, коли i-й елемент даних є нащадком j-го, таке обєднання завжди збільшує значення Лагранжіана і обєднані неповні пакети завжди слід асоціювати з j-м елементом даних. Для випадку комутації пакетів довільного, але не більшого ніж заданий, розміру критерієм поліпшення якості відеозображення є виконання нерівності де - різниця ймовірностей відновлення всіх пакетів i-го елемента даних після й до обєднання його неповного пакета з неповним пакетом j-го елемента даних, яка виражається формулою Якщо елемент даних b існує, обєднаємо його неповний пакет з неповним пакетом елемента даних a і проасоціюємо обєднаний пакет з елементом даних b. Якщо елемент даних c існує й задовольняє умові доцільності обєднання (13) або (14), обєднаємо його неповний пакет з неповним пакетом елемента даних a і проасоціюємо його з елементом даних, знайденим з умови (16).У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове розвязання наукового завдання оптимізації розкладу передачі пакетів потокового відео по мережі із втратами даних, що базується на застосуванні ПКП зі змінним коефіцієнтом надлишковості для кожного елемента даних відеопослідовності. Показана необхідність створення нового методу ПКП зі змінним коефіцієнтом надлишковості, не привязаного до способу кодування відеозображення, що має низьку складність обчислень і забезпечує передачу даних у режимі реального часу на сучасних компютерах. В основі методу лежать ПКП зі змінним коефіцієнтом надлишковості для кожного елемента даних відеопослідовності, ітеративний алгоритм пошуку по дереву залежностей між елементами даних відеопослідовності, алгоритм знаходження оптимальної кількості надлишкових пакетів шляхом їхнього послідовного збільшення. Метод може використовуватись з усіма розповсюдженими на сьогоднішній день алгоритмами компресії відеозображення. Розроблений метод має низьку складність обчислень і забезпечує передачу даних у режимі реального часу на сучасних компютерах, водночас він може бути адаптований для систем із широким спектром обчислювальної потужності.