七、 實驗結果與討論
    這章裡先對於實驗的假定做介紹，也就是用一些參數來模擬視訊資料
  真正在網路上傳送時所會遇到的狀況；最後在對於所作的兩組數據做比較
  ，也就是單一層傳送和有修先權的分層是傳送，比較網路狀況對於兩種傳
  輸方式的細胞遺失和影像品質的影響。
 

  7.1 實驗模擬的細節

    •視訊序列：Football。規格為CIF (320＊240) ；區塊排序的方式為
               Y：Cr：Cb ＝ 4：2：0；畫面群大小為12個畫面；序
               列長度148個畫面，畫面率為 30 frames/sec。

    •壓縮位元產生率：在單層和雙層皆為1.8 Mbits/sec，也就是60000
                bits/frame-period，因為一秒傳30張frames；而在雙層的
                編碼器端基礎層和增強層的輸出位元率設定成1：1，
                也就是各輸出30000 bits/frame-period。

    •訊標產生率(token generation rate)：也就是網路可以提供給使用者傳
                送的頻寬大小，我們給定為200 cells/sec。

    •緩衝器大小：緩衝器大小會影響到延遲的傳遞大小，但是卻能夠改
                變延遲變化量及使訊務調整效果更好。實驗中我們緩衝
                器大小為30 cells。

    •網路雍塞狀況：我們設定一個錯誤率 (error rate) 來表示視訊序列在傳
                送過程中的雍塞狀況，這個參數值是個機率值，代表畫面
                如果有標記細胞時，標記細胞被丟棄的可能性。演算法如
                下：當被傳送的資料量超過最大保證頻寬時(230cells/sec =
                 88320 bits/sec)，細胞將會被標記，將被標記的細胞乘上錯
                 誤率將等於傳送過程中真正錯誤的細胞。我們假定若是乘
                數值大於0.01就表示有一個細胞錯誤。
 


 

  7.2 單層和雙層傳送在各種網路狀況的傳輸結果
 
 

Single Layer                                          Two Layer
Error rate Average PSNR Total loss cell 　 Error rate Average PSNR Total loss cell
0.1  22.93811  96 　 0.1 27.53635  154
0.01  23.29351 35 　 0.01 27.54405  45
0.0075  23.29351  35 　 0.075 27.54405  44
0.005  23.40959 33 　 0.005 27.54405  44
0.0025  23.61732  30 　 0.0025 27.5475  41
0.001  24.25291  24 　 0.001 27.5602  36
0.00075  24.4848  22 　 0.00075 27.56811  33
0.0005  25.72374  15 　 0.0005 27.58405  28
0.00025  27.20142  2 　 0.00025 27.66277  9
0.0001  27.27655  1 　 0.0001 27.71081  1
0.00001  28.10331  0 　 0.00001 27.71318  0

     上表分別列出單層傳統漏斗式訊務控制和雙層優先漏斗式訊務控制，在
  不同的網路狀況下傳送視訊資料的總細胞遺失和視訊品質的比較。
     當error rate大的時候表示網路狀況很差，雍塞的情況嚴重，所以被標記的
  細胞在這樣的網路狀況下傳輸會有較高的機率被丟棄或發生錯誤。當error rate
  ＝1＊10-5  時，表示網路狀況良好，所有超過最大保證頻寬的細胞，也就是被
  標記的細胞都能夠安全的送到接收端。
      而表中的兩個數值： Average PSNR 、 Total cell loss 分別表示接收端接收到
  的影像品質和在148張畫面被傳送的過程中細胞遺失的遺失的總數。 Average
  PSNR 的值是從接收端接收的148張畫面的Ｙ值的平均值，值越大表示影像的品質
  越好；而 Total cell loss 則是在各種網路狀況不同的情形下，接收端接收到的
  檔案裡畫面細胞的總遺失數，遺失的數目越多對於影像品質的影響越大。

          以下有兩種傳輸方法的比較圖，分別將Average PSNR 、 Total cell loss相對
  於不同的錯誤率作成的曲線圖。

　

     從上圖我們可以清楚的發現single layer的影像品質比two layer的影像品質
  差，也就是說在網路狀況不好的情況下，single layer的傳輸受到網路狀況的影
  響較嚴重，尤其在雍塞嚴重時(error rate >10-3)影響更是顯著。
     圖中紅色線表示分層架構下傳送基礎層和增強層的資料在無錯誤發生時
  的影像品質參數；粉紅色線表示只傳送分層架構中的基礎層資料且無錯誤發
  生，在接收端單獨解碼所得到的影像品質。
     相同的網路狀況，在單層和雙層優先權傳送為何有如此大的影像品質差
  異。主要的原因在於單層傳送的資料往往被標記的細胞是輸出位元比較大的
   I 畫面和 P 畫面，一但標記的細胞遺失或錯誤發生，整個slice將發生錯誤，而
  往後要考此slice的資料流則會將錯誤延續下去；甚至後面要參考此錯誤畫面的
  動態偵測和動態補償也將有錯誤延續，所以對於整體的影像品質將有很大的影
  響，當錯誤的細胞很多時，影響更是嚴重。而優先權的訊務控制就是要將錯誤
  的細胞對於影像的影響減至最小，也就是對於遺失的封包有錯誤的復原能力。
  主要改善是將對於影像品質較重要的參數用高優先權的通道來傳送，所以會被
  標記的細胞幾乎都是增強層的細胞，對於影像品質的影響較小，所以整體的影
  像品質都維持在一定的水準。

     從上圖我們發現雙層傳輸的細胞遺失較單層細胞遺失要多，但是影像
  品質卻反而較好，主要是因為編碼形式的不同。單層傳輸是照基本的
  MPEG-2壓縮出來的細胞傳送，所以遺失的細胞則會包含含有重要資訊的細
  胞，對於影像的影響較大；但對於SNR可調式MPEG-2編碼且利用支援高優
  先權的ATM網路傳輸，由於此種壓縮編碼方式將重要資訊盡量集中在基礎
  層的資料，這種壓縮方式產生的總位元量會比單層的壓縮來來大，所以被
  標記遺失的機率也較大，不過因為優先權的關係使得被標記的細胞幾乎都
  是不含有重要資訊的增強層細胞，這也解釋為什麼在優先權分層傳輸模式
  在細胞遺失比單層模式多的情況下，影像品質卻比單層模式要好很多。