Avaliação da qualidade de vídeos transmitidos via vídeo streaming em ambientes residenciais.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MACHADO NETO, Luiz Teixeira.
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/593
Resumo: A utilização de serviços de streaming cresceu bastante nos últimos anos, por meio de sistemas como Youtube, Hulu, Netflix, Vimeo, etc. Utilizando o stream, os vídeos são transmitidos e exibidos em tempo real e em qualquer lugar do mundo por meio da internet. Muitosusuáriosdestessistemasosutilizamemsuaresidênciaondeébastante comumencontrarumaredesemfio(devidoàmobilidadequesepodealcançarpormeio deste tipo de rede). Apesar de mais mobilidade, uma rede sem fio está mais suscetível a interferências do que a rede cabeada e, por isso, um vídeo pode ter sua imagem degradada com mais facilidade. Neste trabalho, é avaliada a transmissão de vídeos via stream para descobrir se o vídeo realmente é degradado pela transmissão; se tipos de conteúdos diferentes afetam a qualidade do vídeo recebido; e se de acordo com o padrão de compressão utilizado, é possível observar melhorias na qualidade do vídeo recebido. Por meio de uma abordagem experimental com um design de experimentos fatorial completo, foram feitas transmissões de vídeos utilizando o H.264, o HEVC e o MPEG-4; padrões mais utilizados atualmente. Além de definir os padrões, foram definidas outras variáveis: porcentagem de ocupação do canal de transmissão (com o objetivo de avaliar a degradação dos vídeos de acordo com a competição que a rede está sofrendo); potência do sinal de transmissão (com o objetivo de avaliar o impacto da qualidade do sinal da rede no vídeo recebido); quantidade de movimento no vídeo (para avaliar se a quantidade de movimento que o vídeo exibe impacta na sua qualidade). Nos experimentos, foi utilizado um ambiente residencial que conta as interferências de outras redes, exatamente como pode acontecer em um ambiente real. Para definir as porcentagens de ocupação, foram realizados experimentos para medição da capacidade máxima de transmissão da rede de testes. Em se tratando da quantidade de movimento, foi necessário fazer uma classificação prévia dos vídeos de acordo com características espaciais e temporais de cada vídeo. Os vídeos foram separados em três categorias e dentro dessas categorias, três vídeos foram escolhidos aleatoriamente para participar dos experimentos. Os resultados mostram que o HEVC obteveamelhormédiaparaasmétricasdequalidadedevídeoescolhidas, sendoocodec que menos perde qualidade numa transmissão sem fio. Também foi possível observar que a quantidade de movimento foi o parâmetro que mais influenciou na qualidade do vídeos nos experimentos realizados.
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Apesar de mais mobilidade, uma rede sem fio está mais suscetível a interferências do que a rede cabeada e, por isso, um vídeo pode ter sua imagem degradada com mais facilidade. Neste trabalho, é avaliada a transmissão de vídeos via stream para descobrir se o vídeo realmente é degradado pela transmissão; se tipos de conteúdos diferentes afetam a qualidade do vídeo recebido; e se de acordo com o padrão de compressão utilizado, é possível observar melhorias na qualidade do vídeo recebido. Por meio de uma abordagem experimental com um design de experimentos fatorial completo, foram feitas transmissões de vídeos utilizando o H.264, o HEVC e o MPEG-4; padrões mais utilizados atualmente. Além de definir os padrões, foram definidas outras variáveis: porcentagem de ocupação do canal de transmissão (com o objetivo de avaliar a degradação dos vídeos de acordo com a competição que a rede está sofrendo); potência do sinal de transmissão (com o objetivo de avaliar o impacto da qualidade do sinal da rede no vídeo recebido); quantidade de movimento no vídeo (para avaliar se a quantidade de movimento que o vídeo exibe impacta na sua qualidade). Nos experimentos, foi utilizado um ambiente residencial que conta as interferências de outras redes, exatamente como pode acontecer em um ambiente real. Para definir as porcentagens de ocupação, foram realizados experimentos para medição da capacidade máxima de transmissão da rede de testes. Em se tratando da quantidade de movimento, foi necessário fazer uma classificação prévia dos vídeos de acordo com características espaciais e temporais de cada vídeo. Os vídeos foram separados em três categorias e dentro dessas categorias, três vídeos foram escolhidos aleatoriamente para participar dos experimentos. Os resultados mostram que o HEVC obteveamelhormédiaparaasmétricasdequalidadedevídeoescolhidas, sendoocodec que menos perde qualidade numa transmissão sem fio. Também foi possível observar que a quantidade de movimento foi o parâmetro que mais influenciou na qualidade do vídeos nos experimentos realizados.The use of streaming services has grown significantly in recent years, through systems such as Youtube, Hulu, Netflix, Vimeo, etc. Using the stream, videos are transmitted and displayed in real time and from anywhere in the world via the Internet. Many users of these systems use the same in their homes where it is quite common to find a wireless network (due to the mobility we can achieve through this type of computer network). In spite of having more mobility, a wireless network is more susceptible to interference than the wired network so a video can have its picture degraded more easily just because it is transmitted over a wireless network. We evaluate the transmission of videos via stream to find out whether the video is actually degraded by transmission; if different types of content affect the quality of the received video; and if there are compression standarts (H.264 and MPEG-4 HEVC, the most currently used) which ensure a better received video quality. Through an experimental approach with a design of full factorial experiments, several transmissions of videos were made in the three chosen standarts. In addition to defining the standarts, other variables were defined as: transmission channel occupancy percentage (in order to evaluate the degradation of videos according to occupation); power transmission signal (in order to assess the impact of network signal quality in the video received); amount of motion in the video (to evaluate whether the amount of motion the video displays impacts on its quality). For the experiments we used a residential environment that has all the interference from other networks, just as it can happen in a real environment. To set the occupancy percentages, experiments were performed to measure the maximum transmission capacity of the test network. Concerning the quantity of movement, it was necessary to make a preliminary classification of videos according to spatial and temporal characteristics of each one. The videos were separated into three categories and within these categories, three videos were chosen at random to participate in the experiments. The results show that the HEVC achieved the highest average for quality metricsofthechosenvideos,andthecodecistheonethatloseslessqualityinawireless transmission. The amount of movement affects the quality of the received video, and the greater the amount of motion, the bigger the loss of image quality.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOUFCGGOMES, Reinaldo Cézar de Morais.GOMES, R. C. M.http://lattes.cnpq.br/8132074356628564MACHADO NETO, Luiz Teixeira.2015-03-012018-05-07T15:46:17Z2018-05-072018-05-07T15:46:17Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/593MACHADO NETO, Luiz Teixeira. Avaliação da qualidade de vídeos transmitidos via vídeo streaming em ambientes residenciais. 2015. 111f. (Dissertação) Mestrado em Ciência da Computação, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/593porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-03-24T12:04:07Zoai:localhost:riufcg/593Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-03-24T12:04:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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