Dissertação

{pt_PT=Viewport Adaptive Streaming for Omnidirectional Video Delivery} {} EVALUATED

{pt=Nesta tese, optimizou-se a projeção offset cubemap (OCM) – uma solução de Viewport Adaptive Streaming (VAS) desenvolvida pela empresa Oculus – para obter uma solução melhorada de streaming de vídeo omnidirecional. A projeção OCM permite uma resolução espacial mais alta (e em consequência, uma melhor qualidade) em torno de uma direção pré-definida do vídeo omnidirecional – designada por offset – através da distorção dos ângulos esféricos. A implementação OCM utilizada pela Oculus considera uma magnitude de offset fixa de 0.7 que, como comprovado nesta tese, não é a óptima em termos da qualidade do viewport. Para avaliar o impacto do offset, foram considerados 11 valores de offset, aplicados a três vídeos omnidirecionais com atividades espácio-temporais distintas. O melhor valor de offset encontrado foi de 0.42, permitindo ganhos na qualidade do viewport (medida com a métrica V-PSNR) até 2.3 dB, relativamente à que se obtém com um offset de 0.7. A projecção OCM optimizada foi comparada com estratégias de streaming de vídeo omnidirecional de dois tipos: monolítica e baseada em tiles. Para orientações de visualização do vídeo pré-definidas, o streaming baseado em OCM obteve resultados superiores às técnicas de referência, desde que a orientação pedida (ao servidor) corresponda à direção de visualização, ou desde que o erro entre as duas orientações não ultrapasse 20°. Ao utilizar trajetórias resultantes do movimento da cabeça de utilizadores reais, previamente gravadas, a estratégia baseada em OCM proporcionou viewports com qualidade superior ao método monolítico, e competiu com as estratégias de streaming baseadas em tiles., en=In this thesis, the offset cubemap projection (OCM) – a Viewport Adaptive Streaming (VAS) strategy developed by Oculus – is optimized to provide an enhanced omnidirectional video VAS. The OCM projection allows higher spatial resolution (thus, higher quality) around a predefined direction of the omnidirectional video – the offset orientation – by distorting spherical angles. The Oculus implementation of the OCM streaming considers a fix offset magnitude of 0.7, which was proven (in this thesis) to not provide the optimal viewport quality. 11 offset values were objectively evaluated using three omnidirectional videos, having distinct spatial-temporal activities. The best offset magnitude value was found to be 0.42, allowing quality gains (measured using the V-PSNR metric) of up to 2.3 dB, relatively to an offset magnitude of 0.7. The assessment of the optimized OCM projection, for VAS, was then conducted considering several state-of-the-art streaming strategies as benchmarks; these were of two types: the monolithic strategies and tiles-based strategies. For static viewports, OCM based video streaming achieved better results than the benchmarks,either when the requested (to the server) viewport center orientation matched the viewing direction, either when an error of up to 20° between these two directions was introduced. Using previously recorded head trajectories from real users, the OCM based streaming provided better viewport quality than the conventional monolithic streaming, and competed with the considered tiled based streaming strategies.}
{pt=Streaming de Vídeo Omnidirecional, Projeção Offset Cubemap, Streaming Baseado em Tiles, Avaliação Objetiva de Qualidade, en=Omnidirectional Video Streaming, Offset Cubemap Projection, Tile-based Streaming, Objective Quality Assessment}

Julho 20, 2020, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

João Miguel Duarte Ascenso

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Maria Paula Dos Santos Queluz Rodrigues

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar