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计算机科学能否解决实时视频问题?

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作者:Andrew Myers(原文链接

翻译:刘通

原标题:Can computer science take the glitch and stall out of real-time video?

 

斯坦福大学的一个团队用集成的方法替代了当前拼凑的视频会议技术,在互联网上压缩和传输运动图像。

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视频故障的危害可以小到在线电话会议的卡顿,也可以大到远程遥控手术中的紧急状况。

任何用过互联网视频会议的人都肯定经历过卡顿,模糊问题。

通常情况下,数据流会继续进行到结束。其他时候屏幕会变暗。这种故障既会成为视频会议的困扰,也会在远程手术中造成危及生命的紧急情况。

现在,斯坦福大学的计算机科学家已经开发出了一种压缩和传输视频的方法,与Skype,FaceTime,Google Hangouts和Chrome 浏览器内置的WebRTC协议等熟悉的服务相比,可显著地减少延迟并大幅提高图像质量。

负责该项目的博士生Sadjad Fouladi在此网络会议上介绍了这项研究。斯坦福大学的科学家正在努力使他们的“clean slate”方法变免费使用,以便创建和部署流视频的公司可以将部分或全部新想法纳入他们的产品和服务中去。

“互联网视频已经发展了几十年,现在的系统已经发展成一些拼凑的技术,”计算机科学助理教授Keith Winstein说到。“Sadjad展示了如何以一种全新的,不同的方式将这些东西整合在一起,从而提高整体质量和稳健性。”

不过Winstein也提到,改进并不会立刻奏效。“我们正在重新考虑视频如何能够让远程手术或机器人操作等新应用更加的可靠,”他说,“但是要是想让这些改进融入现有系统的话更加的困难。”

新方法,新名称

斯坦福大学团队将这个视频框架命名为Salsify。Fouladi表示,今天的视频会议软件是由两个独立的部分组成的,一个是负责压缩视频的“codec”;另一个是“传输协议”,它根据估算数据流的传输速度,这样就在传输数据包的过程中可以避免网络过载。

这些组件经过多年不同的公司进行设计和改进,然后结合到诸如Skype或FaceTime等程序中。 正如Fouladi所解释的那样,传输协议和编解码器必须一起工作,根据各种因素(包括连接的强度)计算网络流入的数据量。

他说:“当传输协议和编解码器不同步时,我们会遇到小故障或卡顿”。

在Salsify中,斯坦福大学的团队设计了一个与传输协议紧密结合的编解码器。Salsify将逐帧控制的压缩和逐个分组的控制传输整合到一个算法中。这可以让视频流在每个时刻跟踪网络的容量。

Fouladi说:“即使是一个的坏帧也会导致一个故障,而Salsify从不发送可能会造成网络拥塞的帧。”

眼见为实

研究人员使用一系列测试将Salsify与微软的Skype,Google的Hangouts,苹果的FaceTime以及Google Chrome 浏览器中实施的互联网标准WebRTC协议进行比较。平均来看,Salsify的测试结果比WebRTC减少了4倍的延迟,同时也以标准单位将图像质量提高了至少60%。(研究人员将Salsify与互联网标准WebRTC协议进行了对比,并创建了一个网站来分享他们的研究成果。)

斯坦福大学团队已经以开源软件的形式发布了Salsify,意味着任何人都可以自由下载,学习和更改代码以使用,改进或适应它。 他们希望他们的方法的精髓可以渗透到实际应用中。

“我们都经历过不好的视频会议体验,”Fouladi说。 “但是能够解决一个另很多人头疼的问题是一件很有趣的事情。”



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