Publicado em: 16/07/2012

Dissertação de Mestrado em Microeletrônica / Arquitetura e Projeto de Sistemas Computacionais

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE INFORMÁTICA
PROGRAMA DE POS-GRADUAÇÃO EM COMPUTAÇÃO
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DEFESA DE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Aluno: Bruno Boessio Vizzotto
Orientador: Prof. Dr. Sergio Bampi

Título: Algoritmos para o Módulo de Controle de Taxa de Codificação de Vídeos Multivistas do Padrão H.264/MVC
Linha de Pesquisa: Microeletrônica / Arquitetura e Projeto de Sistemas Computacionais

Data: 20/07/2012
Hora: 14h
Local: Auditório Inferior. Prédio 43413(67) – Instituto de Informática

Banca Examinadora:
Prof. Dr. Altamiro Amadeu Susin (UFRGS)
Prof. Dr. Luciano Volcan Agostini (UFPel)
Prof. Dr. Valter Roesler (UFRGS)

Presidente da Banca: Prof. Dr. Sergio Bampi

Resumo:
Esta dissertação de mestrado apresenta um novo esquema de controle de taxa hierárquico – HRC – para o padrão MVC – extensão para vídeos de múltiplas vistas do padrão H.264 – com objetivo de melhorar o aproveitamento da utilização da largura de banda oferecida por um dado canal entregando o vídeo comprimido com a melhor qualidade possível. Este esquema de controle de taxa hierárquico foi concebido para controlar de forma conjunta os níveis de quadro e de unidades básicas (BU).

O proposto esquema é apto a explorar a correlação existente entre as distribuições das taxas de bits com quadros vizinhos para predizer eficientemente o comportamento das futuras taxas de bits pela aplicação de um Controle Preditivo baseado em modelos – MPC – que define uma ação de controle apropriada sobre as ações de adaptação do parâmetro de quantização (QP). Para prover um ajuste em granularidade fina, o QP é adicionalmente adaptado internamente para cada quadro por um processo de decisão de Markov (MDP) implementado em nível de BU capaz de considerar mapas com Regiões de Interesse (RoI). Um retorno acoplado aos dois níveis supracitados é realizado para garantir a consistência do sistema. Aprendizagem por Reforço é utilizada para atualizar os parâmetros do Modelo Preditivo de Controle e do processo de decisão de Markov.

Resultados experimentais mostram a superioridade da utilização do proposto esquema de controle, comparado às soluções estado-da-arte, em termos de precisão na alocação de bits quanto na otimização da razão taxa-distorção, enquanto ainda entrega um vídeo de maior qualidade visual nos níveis de quadros e de BUs.

Palavras-Chave: Multiview Video Coding, Controle de Taxa, Modelo Preditivo de Controle, Processo de decisão de Markov, Aprendizagem por Reforço.