Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 1 Lӟp 10BĐTVT- KH MӨC LӨC MӨC LӨC 1 DANH MӨC HÌ NH VӀ 2 DANH MӨC BҦNG 2 I. EvalVid- Cơ cҩu cho truyӅn video và đánh giá chҩt lưӧng 3 1.1. Giӟi thiӋu 3 1.2. Cơ cҩu và thiӃt kӃ 4 1.3. Các chӭc năng hӛ trӧ 6 1.3.1. Xác đ͓nh t͝n th̭t gói tin và t͝n th̭t khung 6 1.3.2. Đánh giá ch̭t lưͫng video 9 1.4. Các công cө 11 1.4.1. C̭u trúc dͷ li͏u và files 11 1.4.2. B͡ g͵i video- VS 12 1.4.3. ET ± Evaluate Traces 13 1.4.4. Fix Video- FV 16 1.4.5. PSNR- đánh giá ch̭t lưͫng 18 1.4.6. Tính toán MOS 19 1.4.7. Nhóm công cͭ thͱ 3 c̯n thi͇t 20 1.5. Các kӃt quҧ đӇ làm mүu 21 1.6. KӃt luұn và các chӫ đӅ cho viӋc nghiên cӭu sau này 22 II. Assignment 23 2.1. Mã hóa 23 2.2. Giҧi mã 25 2.3. ThiӃt lұp mҥng và truyӅn file 26 TÀI LIӊU THAM KHҦO 27 Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 2 Lӟp 10BĐTVT- KH DANH MӨC HÌNH VӀ Hình 1: Sơ đӗ cơ cҫu đánh giá chҩt lưӧng Video 4 Hình 2: Video CBR MPEG-4 vӟi tӕc đӝ bit đích 200 kbps 7 Hình 4: Ví dө PSNR 19 Hình 5: Ví dө vӅ video đưӧc phân loҥi theo MOS 20 Hình 6: Ví dө vӅ đánh giá chҩt lưӧng video (mӭc đӝ MOS) vӟi EvalVid 21 Hình 7: Ví dө vӅ viӋc đánh giá chҩt lưӧng video vӟi EvalVid 22 DANH MӨC BҦN G Bҧng 1: Chҩt lưӧng ITU-R và mӭc đӝ suy yӃu 10 Bҧng 2: Possible PSNR to MOS conversion 11 Bҧng 3: Dӳ liӋu liên quan chӭa trong video trace file 12 Bҧng 4: Dӳ liӋu liên quan chӭa trong sender trace file. 12 Bҧng 5: Thӭ tӵ giҧi mã và hiӇn thӏ khung MPEG 17 Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 3 Lӟp 10BĐTVT- KH I. EvalVid- Cơ cҩu cho truyӅn video và đánh giá chҩt lưӧng Vӟi EvalVid, chúng ta giӟi thiӋu mӝt cơ cҩu hoàn thiӋn và mӝt công cө đӇ đánh giá chҩt lưӧng video đưӧc truyӅn trên mҥng truyӅn thông thӵc hoһc mô phӓng. Ngoài viӋc đo lưӡng các tham sӕ chҩt lưӧng dӏch vө cӫa mҥng ví dө như tӕc đӝ tәn thҩt, trӉ, và biӃn đӝ trӉ (jitter), nó còn đưa ra viӋc đánh giá chҩt lưӧng video mӝt cách chӫ quan cho video thu đưӧc dӵa vào viӋc tính toán PSNR tӯng khung mӝt. Công cө có bӝ chӃ tҥo theo kiӇu modun giúp nó có thӇ trao đәi vӟi cҧ mҥng và bӝ mã hóa-giҧi mã. Báo cáo này giӟi thiӋu ӭng dөng cӫa nó cho MPEG-4. EvalVid tҥo mөc đích cho các nhà nghiên cӭu muӕn đánh giá viӋc thiӃt kӃ mҥng cӫa hӑ hoһc đánh giá sӵ cài đһt xét vӅ sӵ cҧm nhұn cӫa ngưӡi sӱ dөng. 1.1. Giӟi thiӋu Ngày nay có rҩt nhiӅu các hӋ thӕng viӉn thông cung cҩp viӋc truyӅn dүn thӡi gian thӵc theo kiӇu khác nhau, truyӅn video đưӧc cho là mӝt trong nhӳng ӭng dөng quan trӑng nhҩt cӫa hӋ thӕng viӉn thông. Sӵ phát triӇn ngày càng tăng này làm cho chҩt lưӧng video đưӧc hӛ trӧ trӣ thành mӝt vҩn đӅ đang đưӧc quan tâm. Mһc dù nhiӅu bài báo nghiên cӭu vӅ các cơ chӃ hӛ trӧ chҩt lưӧng dӏch vө QoS cho các mҥng khác nhau thì vүn có rҩt ít bài báo hӛ trӧ viӋc đánh giá có tính thӕng nhҩt và tính so sánh chҩt lưӧng thӵc sӵ thu đưӧc bҵng sӵ cҧm nhұn cá nhân. Trong thӵc tӃ, nhiӅu nhà nghiên cӭu hҥn chӃ mình đӇ chӭng minh rҵng cơ chӃ trong nghiên cӭu có thӇ giҧm đưӧc tӹ lӋ mҩt gói, trӉ gói hoһc biӃn đӝ trӉ và hӑ đã cho rҵng nhӳng phép đo này là đӫ đӇ đánh giá chҩt lưӧng video thu đưӧc. Tuy nhiên, ngưӡi ta biӃt đưӧc rҵng các tham sӕ đưӧc mô tҧ ӣ trên không đưӧc chuyӇn đәi dӉ dàng và duy nhҩt vào mӝt chҩt lưӧng cho viӋc truyӅn tҧi Video. Tӭc là viӋc chuyӇn đәi này có thӇ khác nhau phө thuӝc vào phương thӭc mã hóa, phương thӭc che giҩu tәn thҩt và xӱ lý trӉ/biӃn đӝ trӉ. Các công cө chung có sҹn cho viӋc đánh giá chҩt lưӧng video thưӡng giҧ thuyӃt rҵng các khung đưӧc đӗng bӝ tҥi phía phát và phía thu, có nghĩa là chúng không thӇ tính toán chҩt lưӧng video trong trưӡng hӧp khung bӏ mҩt hoһc các lӛi giҧi mã khung. Chҷng hҥn như phҫn mӅm JNDmetrix-IQ, và dӵ án AQUAVIT . Nhӳng công cө này không phù hӧp đӇ đánh giá cho khung video nhұn đưӧc không hoàn thiӋn. Chúng chӍ có thӇ áp dөng cho các khung video tҥi nơi mà mӛi khung có thӇ đưӧc giҧi mã tҥi phía thu. Nhӳng nhà nghiên cӭu khác đánh giá chҩt lưӧng video khi dҥng khung video bӏ biӃn dҥng trong lúc truyӅn, không cho phép phҫn Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 4 Lӟp 10BĐTVT- KH mӅm cӫa hӑ có thӇ dùng đưӧc mӝt cách công khai. Theo sӵ hiӇu biӃt tӕt nhҩt cӫa các tác giҧ thì chưa có công cө miӉn phí đӇ thӓa mãn các yêu cҫu đưӧc mô tҧ ӣ trên. Báo cáo này giӟi thiӋu vӅ EvalVid. Nó là mӝt cơ cҩu và mӝt công cө đӇ đánh giá thӕng nhҩt vӅ chҩt lưӧng truyӅn tҧi video. EvalVid có cҩu trúc khӕi, làm cho nó có thӇ trao đәi theo ý muӕn cӫa ngưӡi sӱ dөng cho cҧ hӋ thӕng truyӅn tҧi lүn các codecs. Vì vұy nó đưӧc áp dөng cho bҩt kǤ phương thӭc mã hóa nào và có thӇ đư ӧc dùng cҧ trong các cài đһt thӵc nghiӋm thұt và thí nghiӋm mô phӓng. Các dөng cө đưӧc thӵc hiӋn ISO-C tinh khiӃt cho tính khҧ chuyӇn tӕi đa. Tҩt cҧ các tương tác vӟi mҥng đưӧc thӵc hiӋn thông qua hai trace files. Do đó nó dӉ dàng đưӧc tích hӧp EvalVid trong bҩt kǤ môi trưӡng nào. Cҩu trúc cӫa bài báo này như sau: Phҫn 2 giӟi thiӋu tәng quan vӅ toàn bӝ cơ cҩu. Phҫn 3 giҧi thích phҥm vi cӫa các phҫn tӱ chӭc năng hӛ trӧ. Sau đó các công cө cá nhân đưӧc mô tҧ chi tiӃt hơn trong phҫn 4. 1.2. Cơ cҩu và thiӃt kӃ Hình 1 cho thҩy cҩu trúc cӫa cơ cҩu EvalVid. Sӵ tương tác giӳa công cө thӵc hiӋn và luӗng dӳ liӋu đưӧc ký hiӋu hóa. Cái gì đưӧc tính toán sӁ đưӧc giҧi thích trong phҫn 3 và phҫn 4 cho thҩy nó thӵc hiӋn bҵng cách nào và tӯ đó thu đưӧ c các kӃt quҧ. Hình 1: Sơ đ͛ cơ c̯u đánh giá ch̭t lưͫng Video Cũng tӯ hình 1, quá trình truyӅn video sӕ đҫy đӫ đưӧc bҳt đҫu tӯ viӋc mã hóa thông tin tӯ nguӗn, đóng gói, truyӅn qua mҥng, giҧm jitter bҵng bӝ đӋm tái tҥo, Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 5 Lӟp 10BĐTVT- KH giҧi mã và hiӇn thӏ cho ngưӡi sӱ dөng. Hơn nӳa các điӇm tҥi đó dӳ liӋu đưӧc rút ra tӯ luӗng truyӅn dүn đưӧc đánh dҩu. Thông tin này đưӧc lưu trӳ trong các file khác nhau. Các file này đưӧc dùng đӇ thu thұp kӃt quҧ mong muӕn ví dө như, tӹ lӋ mҩt gói tin, jitter và chҩt lưӧng video. Rҩt nhiӅu thông tin là cҫn thiӃt đӇ tính toán các giá trӏ này. Dӳ liӋu cҫn thiӃt là (tӯ bên gӱi): - video chưa nén bҧn gӕc - video đưӧc mã hóa - nhҩn thӡi gian và loҥi gói tin đưӧc gӱi Và tӯ bên nhұn - nhҩn thӡi gian và loҥi gói nhұn đưӧc - tұp hӧp lҥi video đưӧc mã hóa - video giҧi nén gӕc đưӧc hiӇn thӏ ViӋc đánh giá các dӳ liӋu này đưӧc thӵc hiӋn tҥi bên gӱi vì vұy các thông tin tӯ bên nhұn cҫn phҧi gӱi lҥi cho bên gӱi. Trên thӵc tӃ thì video gӕc chưa nén có dung lưӧng rҩt lӟn ví dө 680 MB đӕi vӟi cho 3 phút video trên mà n hình PDA. Mһt khác, có thӇ tái tҥo video đӇ đưӧc hiӇn thӏ tӯ các thông tin sҹn có ӣ bên gӱi. Thông tin duy nhҩt cҫn thiӃt tӯ bên nhұn là mӝt file chӭa các nhҩn thӡi gian cӫa mӛi gói tin đã thu đưӧc. ĐiӅu này thuұn tiӋn hơn nhiӅu so vӟi viӋc truyӅn các file video hoàn thiӋn (sai sӕ và mã hóa) tӯ bên nhұn. Xӱ lý các dӳ liӋu thӵc hiӋn trong ba giai đoҥn. Giai đoҥn đҫu tiӅn đòi hӓi các nhҩn thӡi gian tӯ cҧ hai bên và các loҥi gói tin. Các kӃt quҧ cӫa bưӟc này là biӃt đưӧc loҥi khung dӵa vào tӹ lӋ mҩt gói và trӉ giӳa các gói. Hơn nӳa, sai sӕ file video tӯ bên nhұn đưӧc tái tҥo bҵng cách dùng file video gӕc đưӧc mã hóa và thông tin tәn thҩt gói. Video ӣ đây có thӇ đưӧc giҧi mã thành các khung video gӕc đӇ đưӧc hiӇn thӏ cho ngưӡi sӱ dөng. Tҥi điӇm này, vҩn đӅ chung cӫa viӋc đánh giá chҩt lưӧng video đưӧc thӵc hiӋn. Các chuҭn đo chҩt lưӧng video luôn luôn đòi hӓi viӋc so sánh khung đưӧc hiӇn thӏ (có thӇ bӏ biӃn đәi) vӟi các khung gӕc tương ӭng. Trưӡng hӧp các khung hoàn toàn bӏ mҩt thì viӋc đӗng bӝ không thӇ đưӧc duy trì. Giai đoҥn thӭ hai cӫa quá trình này đưa ra mӝt biӋn pháp đӇ giҧi vҩn đӅ này. Dӵa vào thông tin tәn thҩt, đӗng bӝ khung đưӧc hӗi phөc bҵng cách xen khung đưӧc hiӇn thӏ sau cùng cho mӛi khung bӏ mҩt. ĐiӅu này làm cho viӋc đánh giá chҩt Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 6 Lӟp 10BĐTVT- KH lưӧng tӕt hơn. Do đó, file video gӕc cӕ đӏnh và file video gӕc đưӧc dùng tҥi giai đoҥn cuӕi đӇ thu đưӧc chҩt lưӧng video. Các hӝp trong hình 1 có tên là VS, ET, FV, PSNR và MOS là các chương trình mà cơ cҩu viӋc đánh giá chҩt lưӧng có. Tương tác giӳa các công cө và mҥng (đưӧc xem như là hӝp đen) dӵa vào các trace files. Các files này chӭa tҩt cҧ các dӳ liӋu cҫn thiӃt. ChӍ có mӝt file cҫn phҧi đưӧc cung cҩp tӯ ngưӡi sӱ dөng EvalVid là ³receiver trace file´. NӃu mҥng là mӝt đưӡng liên kӃt thӵc tӃ thì file này đưӧc tҥo ra tӯ TCP-dump. NӃu mҥng đưӧc mô phӓng thì file này tҥo ra bӣi thành phҫn bên nhұn cӫa sӵ mô phӓng. Đӕi vӟi các công cө nҵm trong EvalVid ngưӡi ta chӍ cҫn các trace file này, file video gӕc và bӝ giҧ mã thui. Do đó, trong trưӡng hӧp EvalVid thì mҥng chӍ là mӝt hӝp đen mà tҥo ra trӉ, tәn thҩt gói và viӋc sҳp xӃp lҥi gói tin. Nó có thӇ là mӝt đưӡng liên kӃt thӵc, chҷng hҥn như mҥng Ethernet hoһc là WLAN, hoһc mô phӓng cӫa mҥng. Do tương tác cӫa EvalVid vӟi mҥng chӍ đưӧc biӇu diӉn bӣi hai trace file (bên gӱi và bên nhұn), có thӇ dӉ dàng thay hӝp mҥng đӇ làm cho EvalVid càng tín cұy hơn. Tương tӵ, bӝ codec video cũng có thӇ đưӧc thay mӝt cách dӉ dàng. 1.3. Các chӭc năng hӛ trӧ Phҫn này mô tҧ vӅ các tham sӕ đưӧc tính toán bӣi công cө cӫa EvalVid, các khái niӋm hình thӭc và các tài liӋu tham khҧo cho viӋc nghiên cӭu sâu hơn đӕi vӟi vҩn đӅ này đһc biӋt là viӋc đánh giá chҩt lưӧng video đã đuӑc cho biӃt. 1.3.1. Xác đӏnh tәn thҩt gói tin và tәn thҩt khung a. Tәn thҩt gói ViӋc mҩt gói tin thưӡng đưӧc xác đӏnh dӵa trên cơ sӣ ký hiӋu nhұn dҥng gói. Do đó, hӝp đen mҥng phҧi cung cҩp ID gói duy nhҩt. ĐiӅu này không phҧi là vҩn đӅ đӕi vӟi viӋc mô phӓng bӣi vì các ID duy nhҩt có thӇ dӉ dàng đưӧc phát. Trong các phép đo, các ID gói tin thưӡng đưӧc lҩy tӯ IP (cung cҩp mӝt ID duy nhҩt). ID gói duy nhҩt cũng đưӧc sӱ dөng dӇ hӫy bӓ viӋc sҳp xӃp lҥi gói. Trong trưӡng hӧp truyӅn dүn video, nó không chӍ đӅ cҩp đӃn viӋc là bao nhiêu gói bӏ mҩt mà còn cho biӃt vӅ loҥi dӳ liӋu nҵm nҵm trong các gói.Ví dө, bӝ codec MPEG-4 đӏnh nghĩa 4 loҥi khác nhau cӫa khung (I, P, B, S) và cũng đӏnh dҥng mӝt sӕ phҫn mào đҫu chung. Do nó rҩt cҫn thiӃt cho truyӅn dүn video và rҵng loҥi dӳ liӋu nào bӏ mҩt thì nó cũng cҫn thiӃt đӇ phân biӋt các loҥi gói tin. ViӋc đánh giá tәn thҩt gói tin đưӧc tính phө thuӝc vào loҥi gói. Tәn thҩt gói đưӧc đӏnh nghĩa trong phương trình (1) tính theo %. Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 7 Lӟp 10BĐTVT- KH Tәn thҩt gói 100 n T recv PL T n T sent ! (1) Trong đó T: loҥi cӫa dӳ liӋu trong gói (mӝt trong tҩt cҧ, mào đҫu, I, P, B, S) n T recv : Tәng sӕ gói tin loҥi T đưӧc gӱi. n T sent : Tәng sӕ gói tin loҥi T nhұn đưӧc b. Tәn thҩt khung Mӝt khung video (thӵc ra là mӝt ҧnh tĩnh đơn đưӧc mã hóa) có thӇ tương đӕi lӟn, không chӍ trong trưӡng hӧp tӕc đӝ bit video biӃn đәi mà còn trong tӕc đӝ bit cӕ đӏnh la do thuұt ngӳ không đәi đưӧc áp dөng cho sӕ trung bình cho khoҧng thӡi gian ngҳn. Các khung I thưӡng lӟn đáng kӇ so vӟi tӕc đӝ bít đích không đәi (sӕ trung bình thӡi gian ngҳn) thұm chí trong ³CBR´ videos (hình 2). Rҩt có thӇ và có khҧ năng rҵng mӝt sӕ hoһc có thӇ là tҩt cҧ các khung lӟn hơn đơn vӏ truyӅn tӕi đa (MTU) cӫa mҥng. MTU là kích thưӟc gói tӕi đa đưӧc hӛ trӧ bӣi mҥng (ví dө Ethernet = 1500 bytes và 802.11b WLAN = 2312 bytes). Các khung này cҫn phҧi đưӧc phân đoҥn thành các gói nhӓ hơn đӇ phù hӧp cho MTU cӫa mҥng. ViӋc có thӇ phân đoҥn các khung này đưa ra mӝt vҩn đӅ cho viӋc tính toán vӅ tәn thҩt gói. Hình 2: Video CBR MPEG-4 vͣi t͙c đ͡ bit đích 200 kbps VӅ nguyên tҳc thì tәn thҩt gói có thӇ thu đưӧc tӯ tӕc đӝ tәn thҩt gói (ӣ đây, gói luôn mang nghĩa là gói IP). Nhưng quá trình này phө thuӝc ít vào khҧ năng sӱ dөng bӝ giҧi mã video thӵc bӣi vì mӝt sӕ bӝ giҧi mã có thӇ xӱ lý mӝt khung tuy mӝt sӕ thành phҫn cӫa khung bӏ mҩt và mӝt sӕ bӝ giҧi mã thì không thӇ. Hơn nӳa, mӝt Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 8 Lӟp 10BĐTVT- KH khung có thӇ đưӧc giҧi mã dӵa vào gói nào cӫa nó bӏ mҩt. NӃu gói thӭ nhҩt bӏ mҩt thì khung gҫn như không bao giӡ đưӧc giҧi mã. Do đó, các tính năng cӫa các bӝ giҧi mã nào đó cҫn phҧi quan tâm đӃn đӇ tính toán tӕc đӝ tәn thҩt khung. Nó đưӧc tính riêng cho tӯng loҥi khung. Tәn thҩt khung 100 n T recv FL T n T sent ! (2) Trong đó T: kiӇu cӫa khung (mӝt trong tҩt cҧ mào đҫu, I, P,B, S) n T recv : Tәng sӕ gói loҥi T đưӧc gӱi n T sent : Tәng sӕ gói loҥi T nhұn đưӧc c. Xác đӏnh trӉ và biӃn đӝ trӉ- Jitter Trong các hӋ thӕng truyӅn video không chӍ sӵ tәn thҩt là quan trӑng cho đӝ cҧm nhұn chҩt lưӧng video mà phҧi quan tâm đӃn mӝt sӕ tham sӕ khác như trӉ các khung và biӃn đӝ trӉ-Jitter. Video sӕ luôn chӭa các khung đӇ đưӧc hiӋn thӏ vӟi tӕc đӝ không đәi. ViӋc hiӋn thӏ mӝt khung trưӟc hoһc sau khi thӡi gian nhҩt đӏnh dүn đӃn ³giұt hình´. Vҩn đӅ này đưӧc giҧi quyӃt bҵng bӝ đӃm tái tҥo. Các bӝ đӋm này nhҵm mөc đích hҩp thө jitter đưӧc tҥo ra bӣi các trӉ mҥng. Rõ ràng mӝt bӝ đӋm tái tҥo đӫ lӟn có thӇ bù lҥi bҩt kǤ sӕ lưӧng jitter. Trong trưӡng hӧp đһc biӋt bӝ đӋm lӟn đӃn mӭc đӇ chӭa toàn bӝ video và viӋc hiӇn thӏ bҳt đҫu mà không cҫn chӡ đӃn khi nhұn đưӧckhung cuӕi cùng. ĐiӅu này sӁ loҥi bӓ bҩt kǤ jitter có thӇ có nhưng phҧi có thêm trӉ cho toàn bӝ thӡi gian truyӅn. Mӝt trưӡng hӧp đһc biӋt khác sӁ là mӝt bӝ đӋm có thӇ chӭa đúng mӝt khung. Trong trưӡng hӧp này không thӇ loҥi bӓ bҩt kǤ jitter nào nhưng lҥi không có trӉ thêm nào đưӧc tҥo ra. Đã có các kӻ thuұt tinh vi đưӧc phát triӇn cho các bӝ đӋm tái tҥo tӕi ưu đӇ giҧi quyӃt sӵ cân bҵng đһc biӋt này. Các kӻ thuұt này không nҵm trong phҥm vi cơ cҩu đưӧc mô tҧ. Dung lưӧng bӝ đӋm tái tҥo là tham sӕ cho quá trình đánh giá chҩt lưӧng. ĐiӅu này đang hҥn chӃ cơ cҩu này vӅ các bӝ đӋm tái tҥo tĩnh. Tuy nhiên, do viӋc tích hӧp bӝ đӋm tái tҥo liên quan đӃn quá trình đánh giá, thì sӁ xҧy ra tәn thҩt mӟi do tràn bӝ đӋm tái tҥo hoһc thiӃu bӝ đӋm. Đӏnh nghĩa hình thӭc cӫa Jitter đưӧc sӱ dөng trong bài báo này đưӧc cho trong phương trình 3, 4, và 5. Đ ó là sӵ thay đәi vӅ trӉ giӳa các khung liên tiӃp hoһc Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 9 Lӟp 10BĐTVT- KH trӉ giӳa các gói liên tiӃp. ³Frame time´ đưӧc tính bҵng thӡi gian tҥi đó đoҥn gói cuӕi cùng cӫa khung phân đoҥn đưӧc nhұn. TrӉ giӳa các gói liên tiӃp 0 0 it P ! (3) 1 it t t p P P n n n !   Trong đó t P n nhҩn thӡi gian cӫa sӕ gói n TrӉ giӳa các khung liên tiӃp 0 0 it F ! 1 it t t F F F m m m !   Trong đó t F m là nhҩn thӡi gian cӫa đoҥn gói cuӕi cùng cӫa sӕ khung m Packet jitter 1 2 ( ) 1 j it it i i !  § ! (4) Trong đó N: tәng sӕ gói it N : là trӉ trung bình giӳa các gói liên tiӃp Frame jitter 1 2 ( ) 1 M j it it i F M M i !  § ! (5) Trong đó M: tәng sӕ khung it M : trӉ trung bình giӳa các khung liên tiӃp Các biӇu đӗ thӕng kê cho trӉ giӳa các gói liên tiӃp và khung liên tiӃp cũng đưӧc tính toán bҵng các công cө cӫa cơ cҩu này (xem phҫn 4.3). 1.3.2. Đánh giá chҩt lưӧng video ViӋc đánh giá chҩt lưӧng video sӕ cҫn phҧi dӵa vào chҩt lưӧng đӝ cҧm nhұn cӫa ngưӡi dùng bӣi cҧm giác cӫa ngưӡi dùng là cái cuӕi cùng. Có hai phương pháp cơ bҧn đӇ đánh giá chҩt lưӧng video đó là đánh giá chҩt lưӧng chӫ quan và phép đánh giá khách quan. Các chuҭn đo chҩt lưӧng chӫ quan luôn nҵm đưӧc yӃu tӕ quan trӑng, cҧm giác cӫa ngưӡi dùng xem video khi chúng cӵc kǤ đһt tiӅn: rҩt tәn thӡi gian, yâu cҫu nhân lӵc cao và công cө đһc biӋt. Các phép đánh giá khách quan đưӧc mô tҧ chi tiӃt bӣi ITU, ANSI và MPEG. Đӝ cҧm nhұn chҩt lưӧng cӫa con ngưӡi Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 10 Lӟp 10BĐTVT- KH thưӡng đưӧc cho theo mӭc đӝ tӯ 5(tӕt nhҩt) vӅ 1 (xҩu nhҩt) như trong bҧng 1. Mӭc đӝ này đưӧc gӑi là điӇm trҧi nghiӋm trung bình (Mean Opinion Score_MOS). B̫ng 1: Ch̭t lưͫng ITU-R và mͱc đ͡ suy y͇u NhiӅu công trình trong công nghiӋp và nghiên cӭu yêu cҫu phương pháp tӵ đӝng hóa đӇ đánh giá chҩt lưӧng video. Các thӱ nghiӋm phӭc tҥp và đҳt tiӅn cӫa phương pháp chӫ quan thưӡng không đưӧc áp dөng. Do đó, phương pháp khách quan đã đưӧc phát triӇn đӇ cҥnh tranh vӟi cҧm giác chҩt lưӧng cӫa hӋ thӕng thӏ giác cӫa con ngưӡi (HVS) Tuy nhiên, phương pháp phә biӃn nhҩt là viӋc tính tӹ sӕ tín hiӋu đӍnh trên tҥp âm (PSNR) cho mӛi ҧnh tĩnh. Tӹ sӕ này là mӝt trưӡng hӧp đһc biӋt cӫa tӹ sӕ trên tín hiӋu trên tҥp âm (SNR). SNR so sánh năng lưӧng tín hiӋu vӟi năng lưӧng tҥp âm. Tӹ sӕ PSNR so sánh năng lưӧng tín hiӋu tӕi đa vӟi năng lưӧng nhiӉu. Nó có kӃt quҧ tương quan vӟi đӝ cҧm nhұn chҩt lưӧng chӫ quan cao hơn so vӟi tӹ sӕ SNR. Phương trình (6) là đӏnh nghĩa cӫa PSNR giӳa thành phҫn đӝ sáng Y cӫa ҧnh tĩnh nguӗn S và ҧnh tĩnh đích D ( ) 20log 10 2 1 ( , , ) ( , , ) 0 0 V peak PNSR n dB N N col row Y n i i Y n i j DS N N i j row col ¨ ¸ © ¹ © ¹ © ¹ © ¹ © ¹ « » © ¹  ½ © ¹ ª º !  § § ! ! (6) 2 1 k peak !  k : tәng sӕ bit trên mӝt pixel (thành phҫn đӝ sáng) Tӱ sӕ đưӧc có thӇ gӑi là sai sӕ trung bình bình phương (MSE). Do đó, biӇu thӭc PSNR có thӇ viӃt tҳt thành: [...]... liӋu đưӧc gӱi đi đӕi vӟi mӛi pixel so vӟi phương pháp RGB Có nhiӅu phương pháp thuӝc kiӇu này đưӧc gӑi là mã hóa YUV, chi tiӃt trong tài liӋu tham khҧo Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B (8) U = 0.565(B ± Y) V = 0.713(R - Y) Nhóm V 16 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn R = Y + 1.403V G = Y ± 0.344V ± 0.714V B = Y + 1.770U Quá trình giҧi mã cӫa đa sӕ bӝ giҧi mã có kӃt quҧ là các files video... akiyo_cif.mp4 Hình ҧnh capture cӫa file akiyo.mp4 đưӧc play bҵng phҫn mӅm Windows Media Player File akiyou_cif.mp4 có dung lưӧng 477KB Nhóm V 23 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Nhóm V 24 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn y Nhұn xét: So sánh hai file khi chҥy ta thҩy chҩt lưӧng hình ҧnh theo dõi bҵng mҳt thưӡng không khác nhau nhiӅu lҳm tuy nhiên dung lưӧ ng file đã giҧm xuӕng... TruyӅn thông đa phương tiӋn Khi có đưӧc file video đưӧc mã hóa (các luӗng bit), trace files đưӧc tҥo ra tӯ nó Các trace files này chӭa tҩt cҧ các thông tin liên quan cho các khӕi công cө cӫa EvalVid đӇ thu đưӧc các kӃt quҧ như trình bày trong phҫn 3 Các công cө đánh giá chҩt lưӧng video tҥo ra các đoҥn chương trình đӇ đӑc và viӃt các trace files này và sӱ dөng cҩu trúc dӳ liӋu trung tâm chӭa tҩt cҧ các thông. .. xen mӝt khung ³rӛng´ cho mӛi khung (chưa đưӧc mã hóa) Khung rӛng là mӝt khung không chӭa mӝt thông tin nào Khung rӛng sӁ làm cho các bӝ giҧi mã nào đó hiӇn thӏ mӝt bӭc ҧnh đen (hoһc trҳng) Phương pháp này không phai là phương pháp thông minh do sӵ chênh lӋch thҩp giӳa các khung liên tiӃp Vì vұy FV sӱ dөng phương pháp thư hai (là phép xen mӝt khung đưӧc mã hóa cuӕi cùng thay vì mӝt khung rӛng trong... khung mà thành phҫn đҫu tiên bӏ mҩt Tәn thҩt khung dӵa trên loҥi đưӧc tính toán theo phương trình (2) Dưӟi đây là mӝt ví dө cho đҫu ra cӫa ET đӕi vӟi các tәn thҩt (mӝt truyӅn dүn video cӫa 4498 khung trong 8301 gói) Nhóm V 13 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn TrӉ giӳa khung liên tiӃp đưӧc tính theo phương trình (3) và (4) Tuy nhiên, trong trưӡng hӧp tәn thҩt gói, các biӇu thӭc này... cӫa (không) sӕ gói n đưӧc nhұn n ĐӃn đây, do mӛi gói tin có time-stamp đúng thì ngưӡi ta có thӇ tính trӉ giӳa các gói liên tiӃp theo phương trình (3) Hình 3 cho mӝt ví dө vӅ các trӉ giӳa các gói liên tiӃp đưӧc tính bӣi ET Nhóm V 14 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Hình 3: M͡t ví dͭ v͉ tr͍ giͷa gói liên ti͇p ET cũng có thӇ tính đӃn cҧ khi tӗn tҥi các giӟi hҥn thӡi gian nhҩt đӏnh NӃu... Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Hình 5: Ví dͭ v͉ video đưͫc phân lo̩i theo MOS (truy͉n d̳n video gi͙ng như trong hình 4) Có thӇ nhұn thҩy đưӧc tác đӝng cӫa mҥng và hiӋu quҧ cӫa hӋ thӕng mҥng có thӇ đưӧc thӇ hiӋn dӵa vào chҩt lưӧng cҧm nhұn cӫa ngưӡi sӱ dөng Hình 5 cho thҩy chҩt lưӧng cӫa mӝt video nào đó đi gҫn vӟi chҩt lưӧng video có thӇ nhұn đưӧc tӕi đa 1.4.7 Nhóm công cө thӭ 3 cҫn... kh̫o) Cҧ hai trace files này biӇu diӉn viӋc truyӅn tҧi video hoàn thiӋn (tҥi bên gӱi) và chӭa tҩt cҧ các thông tin cҫn thiӃt cho viӋc đánh giá sâu hơn bҵng EvalVid Đӕi vӟi bӝ VS, chúng ta có thӇ tҥo ra mӝt cһp trace files này cho các files video khác Nhóm V 12 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn nhau và vӟi chiӅu dài gói tin khác nhau Sau đó các file này có thӇ đưӧc đưa vào hӝp đen mҥng... loҥi B, vӟi chӍ mӝt khung B nҵm giӳa hoһc nhiӅu hơn hai khung B giӳa hai khung I (hoһc P) nhưng vӅ nguyên tҳc vӅ viӋc sҳp xӃp thӭ tӵ là luôn luôn giӕng nhau Nhóm V 17 Lӟp 10BĐTVT- KH Bài tұp TruyӅn thông đa phương tiӋn Handling of missing frames Mӝt vҩn đӅ khác đưӧc giҧi quyӃt bӣi FV là sӵ ghép không phù hӧp có thӇ có giӳa tәng sӕ khung đưӧc mã hóa vӟi tәng sӕ khung gӕc xҧy ra bӣi sӵ mҩt gói Sӵ ghép... có chiӅu dài tӕi đa Phép đánh giá chҩt lưӧng khách quan chҷng hҥn như viӋc xác đӏnh PSNR không thӇ tính đӃn trӉ hoһc jitter đưӧc Tuy nhiên, mӝt bӝ đӋm tái tҥo rӛng (hoһc đҫy) làm cho mҩt gói tin (không có khung nào đưӧc hiӇn thӏ) ChiӅu dài tӕi đa bӝ đӋm tái tҥo có thӇ đưӧc dùng đӇ biӃn đәi trӉ thành tәn thҩt gói Vӟi ET, ta có thӇ thӵc hiӋn điӅu này bҵng cách cung cҩp chiӅu dài tӕi đa bӝ đӋm như là