Estudio de herramientas para analizar y mejorar la robustez de vídeo codificado con HEVC

Abstract

The INTERNATIONAL UNION OF TELECOMUNICTIONS, identified by its Spanish initials UIT, began advanced research to find new ways to compress video, in 2004 VCEG was created to allow UIT to enhance its video compression capabilities per H.264/MPEG-4 protocol and since then efforts have continued to deepen and improve this technology. Research efforts resulted in the creation of the H.265/HEVC protocol, which was designed the revolutionize video streaming and to vastly improve both transmission and download capabilities in mobile devices; this new technology allowed streaming with resolution exceeding full HD at much reduced weight when comped with earlier protocols.Some of the most notable advancements of the H.265/HEVC protocol include but are not limited to: Achieve similar quality to H.264AVC protocol, but with a lesser bit count, which translated into smaller file size without noticeable quality los Ability to display 4K content in mobile devices

This new compression protocol has been approved by MPEG, and by Telecommunication companies (some of which are in the electronics and Television sectors). Industry endorsement has accelerated the adoption of UIT¿s protocol by electronic companies and this can be evidenced in the exponential growth of television sets supporting 4K content; it is expected that growth will continue covering other electronic devices that can Benefit from this technology in this space.

The project¿s ultimate objective is to improve data packaging , to simulate typical data loss in cordless transmissions, and to observe the protocol¿s behavior (both the coder and de-coder) dealing with data loss so that it can be made more robust and reliable. In synthesis UIT is going to perform tests to identify all types of data loss (planned and un-planned) and will introduce recovery techniques, thus allowing the protocol¿s optimization. The main objective of this project is to study data bundling, identify, analyze and select tools that allow to simulate typical data loss in Wireless transmissions and to observe the behavior of the new protocol, the coder and de-coder addressing this data loss and how to best use available tools to recover and/or minimize these type of issues.

Durante los últimos años, la UNION INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (en adelante UIT) ha realizado los estudios y desarrollos para crear una nueva forma de compresión de video. Por tal motivo en el 2004 se creó VCEG, para que la UIT tuviera la capacidad de mejorar la compresión para la norma H.264/MPEG-4. A partir de allí, se empezaron los estudios y las investigaciones pertinentes para profundizar en el avance que se buscaba en cuanto a la eficiencia en la compresión de video. Todas estas investigaciones llevaron a la creación de un nuevo estándar llamado H.265/HEVC, el cual fue diseñado con el propósito de revolucionar el streaming de video y mejorar considerablemente las transmisiones y descargas, tanto en la globosidad de Internet como en el caso concreto de los dispositivos móviles. Dicha revolución se ha visto reflejada en la posibilidad de visualizar en streaming productos audiovisuales con resoluciones que pudieran superar el Full HD con un peso reducido a comparación de anteriores estándares.

El éxito notable de este codificador se puede evidenciar en muchos aspectos, pero destaca el hecho de que se alcance una calidad similar a H.264/AVC pero a una tasa de bits muy inferior, logrando de esta manera reducir el tamaño del archivo sin que exista una perdida perceptible de calidad, y finalmente permitiendo la posibilidad de visualización de archivos 4K en todo tipo de dispositivos, incluyendo los móviles. Este codificador ha sido aprobado por MPEG y por empresas de telecomunicaciones (dentro de las cuales hay empresas del sector de la electrónica y la televisión), logrando así el aceleramiento en la implementación y el uso por parte de las compañías electrónicas, ya que la UIT ha fomentado el uso de este codificador. Este crecimiento exponencial se ve reflejado en la mayoría de televisores que cuentan con el formato 4K, entre otras cosas gracias al soporte de este codificador de forma nativa. De esta manera se espera un crecimiento interesante en muchos otros dispositivos electrónicos capaces de aprovechar al máximo el uso de esta nueva implementación.

Este proyecto tiene como finalidad principal estudiar la paquetización de los datos y buscar, analizar, seleccionar y utilizar las herramientas que nos permitan simular las perdidas típicas de transmisiones inalámbricas, de forma que se observe el comportamiento del estándar frente a posibles perdidas y determinar la manera que se comporta tanto el codificador como el decodificador, y utilizar dichas herramientas para intentar mejorar este comportamiento con el objetivo de robustizarlo y recuperarse frente a errores.