Unidad Movil Virtual para ENG sobre HSUPA

Antonio Foncubierta Rodrıguez

29 de septiembre de 2009

Necesidades del Sector Audiovisual Unidad Movil Virtual Sistema de Pruebas Conclusiones y Lıneas futuras

Contenido de la Presentacion

1 Necesidades del Sector Audiovisual

2 Unidad Movil VirtualEsquema GeneralCompresionEncapsuladoTransmision

3 Sistema de PruebasEstadısticas de paquetes

Paquetes PerdidosRetrasos entre paquetesIncidencia de otros usuarios

Medidas de CalidadPSNRSSIMVQMIncidencia de la tasa binaria y el tipo de contenido

4 Conclusiones y Lıneas futuras

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Necesidades del Sector Audiovisual

Electronic News Gathering

Unidades Moviles Ligeras

Eventos sin necesidades derealizacion

Electronic Field Production

Unidades Moviles Completas

Produccion y Realizacion degrandes eventos

Necesidades Comunes

Conectividad Microondas o vıa Satelite

Desplazamiento material y personal

Consecuencias: Coste Elevado y Movilidad/Inmediatez Limitada

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Esquema General

Esquema General

Aparato de Captacion

Sistema de compresion y encapsulado

Conexion Movil

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Compresion

Compresion

Eleccion H.264

Flexibilidad

Alta capacidad de compresion

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Encapsulado

Encapsulado

Datos A/V codificados en H.264 + MP3

Encapsulado en Transport Stream MPEG-2

Preferible al Program StreamAdaptado a medios ruidosos

Transporte:

RTP: Real Time ProtocolUDP: User Datagram Protocol

IP

Capas inferiores dependientes de la tecnologıa inalambrica

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Transmision

Redes Moviles/Inalambricas

GPRS HSPA WiFi WiMAXEspectro R. Licenciado Licenciado Uso Libre LicenciadoTasa de Bits (aprox.) 100 Kbps 5 Mbps 50 Mbps 10 MbpsAlcance (aprox.) 25 Km 5 Km 100 m 20 Km

Candidatos

WiMAX: Worldwide Interoperability Microwave AccessHSPA: High Speed Packet Access

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Transmision

WiMAX

Poca penetracion

Servicio de conexion a Internet basico

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Transmision

HSUPA

Despliegue rapido

Maltiples Operadores.

Ampliamente soportado por distintos dispositivos

En constante evolucion: proximo release

Velocidades Soportadas Actualmente: 7.2 / 2 Mbps

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Estadısticas de paquetes

Estadısticas de paquetes

Wireshark:

Software de monitorizacion de traficoInstalado en el equipo receptor

Resultados:

Paquetes PerdidosRetrasosIncidencia de otros usuarios

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Estadısticas de paquetes

Paquetes Perdidos

Figura: Paquetes perdidos para un enlace unico - Datos Empıricos

Esperanza: 1 paquete de cada 112000 (0.0089 %)

Moda: 0 paquetes perdidos.

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Estadısticas de paquetes

Retrasos entre paquetes

Figura: Retardos entre paquetes - Datos Empıricos

Retraso entre origen y destino: aprox. 2 s.Jitter medio: aprox. 10 ms.Probabilidad de Retraso mayor que la de perdida: buffers.

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Estadısticas de paquetes

Incidencia de otros usuarios

Figura: Paquetes perdidos en enlace multiple - Datos Emıiricos

Esperanza: 1 paquete de cada 200 (0.5 %)

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Medidas de Calidad

PSNR

PSNR: Peak Signal to Noise Ratio

Medida objetiva de la calidad

No coincide con la calidad percibida por el espectador, aunque existecierta relacion

Definicion PSNR

d(X, Y ) = 10 log10

2552nmn,m∑

i=1,j=1

(Xi,j − Yi,j)2

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Medidas de Calidad

PSNR

Figura: PSNR (Vıdeo Sencillo - 768 Kbps) - Datos EmpıricosAntonio Foncubierta Rodrıguez

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Medidas de Calidad

SSIM

SSIM: Structural Similarity Index Metric

Medida perceptual de la calidad

Intenta evaluar la similitud estructural entre imagenes

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Medidas de Calidad

SSIM

Figura: SSIM (Vıdeo Sencillo - 768 Kbps) - Datos EmpıricosAntonio Foncubierta Rodrıguez

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Medidas de Calidad

VQM

VQM: Vıdeo Quality Metric, recomendaciones ITU-T J.144, ITU-RBT.1683.

Usa de la Transformada Discreta Coseno para aprovechar laspropiedades espacio-temporales del sistema de percepcion humano.

Estima el valor de la metrica a partir del maximo valor de distorsionen cada fotograma, ponderado con la media de distorsion.

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Medidas de Calidad

VQM

Figura: VQM (Vıdeo Sencillo - 768 Kbps) - Datos EmpıricosAntonio Foncubierta Rodrıguez

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Medidas de Calidad

Incidencia de la tasa binaria y el tipo de contenido

Figura: Vıdeo Complejo - Datos Empıricos de PSNR.

Mayor Tasa Binaria: Incremento de la calidad maxima.

Mayor Complejidad: Ensanchamiento del histograma.

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Conclusiones y Lıneas futuras

Opcion viable para la realizacion de conexiones en directo enprogramas informativos, y para la transmision de vıdeo ya editadopara su uso como contribucion en tiempo no real.

Calidad empeora con la inclusion de nuevos usuarios si estosdemandan ancho de banda al nodo B en la misma medida:

Calidad de ServicioEvolucion de UMTS. Proximos Releases

Lıneas Futuras:

La migracion a RTP sobre TCP (Transmission Control Protocol):mejorar la fiabilidadComportamiento del prototipo en movilidadMejorar la usabilidad: interfaz webEquipos mas ligeros y transportables

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Trabajo Actual

Interfaz web:Control remoto de la transmisionAcceso mediante un navegador web estandarPrevisualizacion de la captura actual

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