2008年5月1日 星期四

實驗八、影像傳輸效能分析與評估

實驗目的:
1.瞭解各種影響影像傳輸之因素。
2.瞭解各種因素之間的相關性。

背景知識:
在網路上傳輸的各種多媒體資料,其傳輸的品質會因為不同的壓縮參數、網路參數及網路狀況而導致不同的品質。此實驗使用MyEvalvid所模擬出來的傳輸結果得到這些參數之間的相關聯性。
通常會對網路上傳輸的多媒體產生影響的因素大致包含以下幾個,GOP(Group of Picture) pattern、壓縮量化參數(Quantization value)、封包長度(Packet Size)和封包錯誤率(Packet Error rate)。

實驗步驟:
網路架構:Video Server會經由Internet和無線網路傳送影像到Video Receiver,介於Video Server和無線Access Point的連接為有線的連接,並且我們假設此有線連接上不會發生封包遺失。另外,介於Internet和Video Receiver的連接為無線802.11連接,在此無線連接上會發生封包遺失的情況,所以會導致影像品質變差。這個網路架構和上一個實驗是一樣的。
然後針對影像去使用MyEvalvid做PSNR的評估(在此跟前面章節的實驗步驟不同處為在壓縮影像時,有設定不同的Quantization Scale去壓縮出不同的影像品質,這部分不清楚可以在往前看課本的實驗六)

Step1:開Cygwin,且換到ns-allinone-2.29/ns-2.29/book2/lab8的目錄下

Step2:使用ffmpeg程式去對YUV檔案轉成m4v的檔案(這是用foreman影片當例子,跟之前做過的實驗用同樣的例子),使用這個程式時多加了一個qscale(使用不同量化程度)的選項(其值範圍為2~31,做這個實驗我用31)。

Step3:接著再使用MP4Box將m4v檔案轉成mp4,注意這裡使用不同的封包大小去傳輸視訊串流,用mtu的選項設定,這個選項也要跟後面NS2模擬環境所使用的封包大小一致。(注意,這裡執行MP4Box前要記得把msvcr70.dll放進去lab8資料夾裡面,這地方跟實驗六的情況一樣)

Step4:接下來利用mp4trace程式將影片中的每一個frame相關資訊擷取出來並存放到附檔名為st的檔案中(這裡設成foreman_qcif.st)Step5:接下來利用得到的st檔案,使用NS2模擬工具去模擬網路效能(這裡記得封包大小值要設成跟剛剛設的一樣(1024))Step6:上一個步驟的模擬過程結束之後會產生傳送記錄(sd)、接收記錄(rd),把這兩個檔案再加上影片記錄檔foreman_qcif.st檔案和mp4檔案,經由etmp4程式產生一個有畫面遺失的影片mp4檔(檔名是foreman_qcife)Step7:再度使用ffmpeg程式,將上一步驟得到的重建後的mp4檔回復成yuv影片Step8:最後,使用avgpsnr程式去針對重建後的yuv影片檔及原始tuv影片檔,獲得重建後的yuv影片的平均PSNR值大小。


PSNR=26.609726

下面是將原始圖和重建所得的圖show出來

結果

GOP length(g)較短的影像品質比較長的好

壓縮量化(qscale)的值越大影像品質越差

封包長度(mtu)越長影像品質越高

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