多方视频会议系统的分布式QoS管理(四)

多方视频会议系统的分布式QoS管理(四)

四、视频流的动态可扩展性

        在视频会议系统中,每个参与者接收来自所有其他参与者的视频流。它必须在这些流被释放出来之前先对它们进行减压。多个视频流同时解压会使终端系统过载。缩放视频流可以减少解压开销。这可以在不同的点上完成,通过这些点可以应用不同的方法:分层的、受发送者限制的和受接收者限制的。根据路径末端接收者的要求,在网络节点上进行分层计算。由于我们的系统是直接运行在ATM上的,这种方法是不可行的。

        在发送者限制方法中,发送者调整视频流的方式使所有参与者包括较弱的参与者都能接收视频流。该方法适用于群组信道的概念。组通道为整个组定义了一个QoS级别,将会议的总带宽限制为组中最慢工作站的性能。当参与者的性能几乎相同时,该方法很有效,但是当会议中包含了非常不同的性能参数时,它会极大地限制强大机器上的传输质量。

        受接收者限制的方法假设网络带宽不是瓶颈。 主机可以以尽可能高的性能发送。 接收器根据输入流的数量及其当前负载来缩小它们。 然而,该方法取决于所应用的压缩方法。 缩放也可能使功能较弱的主机过载。

        在我们的方法中,我们应用了一个组合方案。会议的总带宽与容量最大的参与者有关。 如上所述,在所有参与者之间划分带宽,使得当前的发言者具有更大的份额。 参与者的视频流根据其在总带宽上的配额发送。如有需要,视频流由输出滤波器调整。接收器必须根据性能参数对流进行过滤。扬声器流以尽可能高的服务质量播出,即更高的帧速率和更高的像素分辨率。它比听众的视频流过滤更少。在过载的情况下,仅可以显示听众的静止图像。

        由于参与者的动态加入和离开,要解压缩的视频流的数量可能会在会议期间发生变化。 因此,系统必须动态地调整过滤方案。 当参与者加入或离开会议时,在参与者之间重新协商总带宽及其分裂。

        图1给出了特定缩放情况的示例。 我们假设参与者c具有最高容量。 它能够处理每秒60帧(F / s)。 这是总带宽。 发言者(参与者b)获得20 Fls的配额,其他参与者(包括参与者c)可以10 F / s发送。 参与者a必须从60 Fls过滤到40 F / s。 这取决于参与者如何在单个视频流之间共享这40个Fls。 例如,扬声器可以用20 Fls播放,其他3个参与者获得6 F / s。 参与者d仅显示发言者。 对于其他参与者,它会显示静止图像。

enter image description here

        应用的缩放方法取决于缩放目的和应用的压缩技术。 存在不同的可能性,诸如时间缩放,空间缩放,频率缩放,振幅缩放和颜色空间缩放。 我们的缩放方法的目标是减少解压缩工作,从而减少视频流的接收器站点处的计算开销。 因此,需要大量计算的缩放方法是不合适的。 我们在输出滤波器中使用时间和空间缩放(参见图3),用于发送端站点的缩放,而在接收端站点的输入滤波器中只使用时间缩放。 对于时间缩放,采用帧丢弃滤波器。 使用的压缩方法是CellB。 我们首先为MPEGI流实现了过滤器,但是实现的性能太差了。


相关文章

本文发布者:

印义丹

印义丹

有时候,颠倒一下视角,你会发现一个全新的世界。enter image description here