Mal wieder Scalable Video

[Casandro]

Schade, dass sich das früher nicht durchgesetzt hat. Die Idee dahinter ist, dass man einen Datenstrom in einer geringen Auflösung hat, und dann nur die Unterschiede zu den hohen Auflösungen überträgt. Damit kann man beispielsweise SD, HD und UHD so übertragen, dass man nur einen Kanal braucht, die entsprechenden Geräte aber nur das dekodieren was sie darstellen.

[caso]

Du willst dass dein Handy oder sonst ein Gerät z.B. einen FullHD-Stream ohne aktive Skalierprozesse als 320p Video anzeigt oder wie habe ich das zu verstehen?
Da wird doch nur Bandbreite verschwendet außer bei Broadcast-Verbindungen.

[Nephtys]

Casandro schrieb:
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> Schade, dass sich das früher nicht durchgesetzt hat. Die Idee dahinter ist,
> dass man einen Datenstrom in einer geringen Auflösung hat, und dann nur die
> Unterschiede zu den hohen Auflösungen überträgt. Damit kann man
> beispielsweise SD, HD und UHD so übertragen, dass man nur einen Kanal
> braucht, die entsprechenden Geräte aber nur das dekodieren was sie
> darstellen.

Das ist viel zu viel Verschwendung an Bandbreite.
Da die Endgeräte leistungsfähiger werden ist es sinnvoller, die maximale Qualität zu übertragen und dann auf dem Gerät einfach runter zu skalieren. Klappt ja bei FullHD noch klasse.

Da gilt das allgemeine Prinzip: lieber 1 Kern mehr im Handy als einen höheren Bandbreitenbedarf.

[Casandro]

Naja, die Anwendungen sind Broadcast und andere "Massendistributionsformate". Der Nachfolger von BluRay könnte so was nutzen, damit könnte man billige Chinesenplayer anbieten, aber auch Super UHD Player für 2000 Euro. Und im Gegensatz zu DVD und BluRay wären die 2000 Euro Geräte sogar besser als die billigen.

[netman]

> Das ist viel zu viel Verschwendung an Bandbreite.
> Da die Endgeräte leistungsfähiger werden ist es sinnvoller, die maximale
> Qualität zu übertragen und dann auf dem Gerät einfach runter zu skalieren.
> Klappt ja bei FullHD noch klasse.

Der Vorteil ist ja gerade keine Bandbreite zu verschwenden. Wenn du nur den Stream in niedriger Qualität haben willst ziehst du nur den. Wenn du aber hohe Qualität haben willst ziehst du niedrige Qualität + Differenz zur hohen.

Im Fall von Rundfunk spart man dabei Bandbreite, da ein Sender nicht mehr in SD und HD ausgestrahlt werden muss, sondern kombiniert für beides.

Bei Übertragungen an einzelne Teilnehmer fällt der Vorteil zwar weg, wird aber nicht zu einem Nachteil. Dafür sinkt der Speicherplatzbedarf auf Anbieterseite, da nur noch eine Version vorgehalten werden muss. Bei Seiten wie YouTube o.ä. dürften die Einsparungen durchaus beachtlich sein.

[Mrdowst]

Die Idee ist sowohl Speicherplatz- als auch Bandbreiten-Ersparnis. In meiner Diplomarbeit (Dipl. Inform. Univ.) habe ich mich mit h264/svc beschäftigt, und schon dort waren die Möglichkeiten enorm. Svc ermöglicht die Skalierung mehrerer Qualitätsdimensionen in einem stream: Auflösung, framerate und Kompressionsstärke von einzelbildern. In jeder dieser Dimensionen können mehrere Schichten (layer) im Stream codiert werden. Hat man zB drei Schichten pro Dimension (Auflösung 1080p, 720p, 360p; fps 30, 15, 7.5; Kompression lossless, jpeg 80%, jpeg 40%), so kann man den Stream in jeder beliebigen Kombination von Schichten anbieten (3 x 3 x 3 = 27 Qualitätsstufen), und die "überschüssigen" Schichten bei der Übertragung weglassen, hat dabei aber nur eine codierte Datei vorliegen. Jede höhere Schicht nutzt die redundanten Informationen der jeweils darunter liegenden. In meinen Analysen ergab sich eine Speicherplatz Ersparnis von fast 50% gegenüber einzeln vorliegenden Streams in h264/avc in Sachen Auflösung. Bei fps und Kompressionsstärke ist diese Ersparnis zu vernachlässigen, da nur bewegungsvektoren wegfallen (fps), bzw. es nur bei keyframes (kompression) zum tragen kommt. Die Ersparnis bei der Bandbreite verhält sich genauso, wenn höhere Schichten weggelassen werden.
Das eröffnet mehrere Möglichkeiten. Ich habe in meiner Arbeit einen proof-of-concept entwickelt, einen svc stream Server, welcher Hand in Hand mit einem Proxy arbeitet, der kontinuierlich zurück meldet, wie die Situation im Netz ist. Bei Einbruch der Bandbreite reagierte der Server mit Reduktion von Qualität um Bandbreite zu sparen und somit stalling (buffer-perioden) zu vermeiden. Dabei nutze ich Auflösung für grobe, und die anderen Dimensionen für feine Anpassung. Damit bekam man trotz schwankender Bandbreite ein kontinuierliches Video mit wechselnder Qualität ohne lästige Puffer Unterbrechung. Andere, aber nicht weniger interessante Möglichkeiten gibt es bei paketverlust zb in einem WLAN oder bei Mobilfunk. In diesem Fall reagierte mein Server auch mit Qualitätsminderung, nutzte jedoch die gesparte Bandbreite, um vorwärts-Fehlerkorrektur (forward error correction, FEC) auf den Stream aufzusetzen. Ich nutzte dazu luby-transform-Codes (Details würden diesen ohnehin schon zu langen Beitrag sprengen). Trade-off hierbei ist, typische durch paketverlust auftretende bildstörungen zu vermeiden, und dafür auf etwas Qualität zu verzichten.
Alles in allem War es eine sehr spannende Geschichte, und ich freue mich auf h265, wo hoffentlich die vielen Fallstricke und Ungereimtheiten von h264/svc beseitigt sind. Meine Arbeit kann man im Netz finden ("Enhancing user-perceived quality of experience using SVC and FEC").