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Retraso de fotograma I

I-Frame Delay (IFD) es una técnica de programación para la transmisión adaptativa de vídeo MPEG . La idea detrás de esto es que el programador de transmisión elimina cuadros de video cuando el búfer de transmisión está lleno debido a un ancho de banda insuficiente, para reducir la tasa de bits transmitida. Las características del algoritmo: [1]

  1. el número de fotogramas actualmente en el búfer (no el número de bytes) indica que el búfer está lleno,
  2. los fotogramas menos importantes ( fotograma B ) del búfer se eliminan antes que los fotogramas más importantes ( fotograma I y fotograma P ),
  3. la transmisión de fotogramas I se retrasa cuando las condiciones son malas, incluso si están desactualizados en comparación con el tiempo de visualización (aún se pueden usar para decodificar fotogramas interpredichos posteriores).

Algoritmo de retardo de fotograma I

El mecanismo IFD se divide en dos partes: [1]

  1. A medida que el flujo se analiza y se empaqueta en paquetes de red, también se analiza y los paquetes se etiquetan con un número de prioridad que refleja el tipo de trama (trama I, trama P o trama B). A los paquetes que no son de vídeo se les asigna el número de prioridad más alto, lo que hace que el audio nunca se pierda.
  2. Durante la transmisión, el programador IFD descarta los paquetes cuando el ancho de banda es insuficiente.

El tamaño del búfer IFD debe ser lo suficientemente grande como para contener una cantidad de tramas, pero el mínimo requerido son dos tramas, una para contener la trama que se está enviando actualmente (indicada a continuación como ScheduledFrame) y otra actualmente en espera de ser enviada (indicada como WaitingFrame). . Aumentar el tamaño del búfer IFD podría permitir una priorización más elaborada; sin embargo, puede provocar un aumento de la latencia y el uso de la memoria. [1] La siguiente figura muestra un ejemplo del llenado del buffer. Los números representan la prioridad de un paquete.

Aquí los números de prioridad de los fotogramas de vídeo son 10 y superiores. Los paquetes con número de prioridad 12 pertenecen a la trama programada para envío y los paquetes con número 11 pertenecen a la trama en espera. En la figura, un paquete que pertenece a la siguiente trama está a punto de ingresar al búfer.

Como se puede observar, es posible intercalar paquetes de video con paquetes que no son de video (audio o sistema con números de prioridad 2 y 0 respectivamente). Cuando un paquete que pertenece a la siguiente trama está a punto de escribirse en el búfer IFD y el búfer está lleno, el programador IFD descartará una trama según la prioridad asignada anteriormente. Cuando el ancho de banda de la red es tan bajo que también es necesario eliminar los fotogramas P, entonces el GOP ( grupo de imágenes ) se configura como "perturbado" y el resto del GOP (que depende del fotograma P) también se elimina. .

Si solo se eliminan los fotogramas B, no debería haber distorsiones en la imagen del fotograma porque no hay fotogramas posteriores que dependan de ellos. [1] La eliminación de fotogramas mediante IFD provoca el efecto de que la reproducción del vídeo se congele temporalmente, cuya duración depende del número de fotogramas eliminados, después de lo cual la reproducción se reanuda desde el siguiente fotograma que pasó. [1] Para una implementación IFD con un búfer del tamaño de dos cuadros, el algoritmo se muestra en la figura siguiente.

Procedimiento En cola (Siguiente cuadro) si DisturbedGOP == Verdadero entonces si NextFrame es de tipo I, entonces se encuentra # Nuevo GOP DisturbedGOP = Falso # Restablecer la bandera del Partido Republicano perturbado fin fin si DisturbedGOP == Verdadero entonces Soltar NextFrame # Descartar el resto del Partido Republicano perturbado devolver fin si WaitingFrame está vacío entonces Cuadro de espera = Cuadro siguiente demás si NextFrame es tipo I entonces Cuadro de espera = Cuadro siguiente demás si NextFrame es tipo B entonces Soltar siguiente cuadro demás si WaitingFrame es tipo I o P entonces Soltar siguiente cuadro si NextFrame es tipo P, entonces el número de fotograma descartado es P-frame DisturbedGOP = Verdadero # Establecer bandera GOP perturbada fin demás Cuadro de espera = Cuadro siguiente fin fin fin finfin

Referencias

  1. ^ abcde Marek Burza, Jeffrey Kang, Peter van der Stok; Streaming adaptable de contenido de audio/vídeo basado en MPEG a través de redes inalámbricas; Revista de Multimedia vol. 2, núm. 2 de abril de 2007; ISSN  1796-2048