遍布即時多媒體系統與技術---子計畫一：在P2P環境下運用分散式視訊編碼技術的視訊通訊系統設計

Abstract

在過去幾次MPEG 國際會議，視訊壓縮專家們開始尋找下一代的視訊壓縮技術。 在一些可能發展的方向下，其中一個較特別的的提案是分散式視訊編碼法（Distributed Video Coding）。這個新的壓縮技術跟傳統技術最大的差別在於分散式視訊編碼法可以 很有彈性地把壓縮編碼的計算負擔分散給解壓縮器。根據資訊理論，分散式視訊編碼 法的壓縮編碼效能不會比傳統視訊編碼法差。這個新的技術在多端點分散式異質系統 視訊通訊環境下特別吸引人。由於分散式視訊編碼法可以很有彈性地調整在網路上每 一個通訊使用者所需負擔的編碼複雜度及所能得到的畫質，如何在所有參與的使用者 之間得到整體的最佳通訊品質就成為一個十分複雜和有趣的問題。比方說，在一個P2P 的多方視訊會議系統中，不同的參與者擁有效能不同的通訊設備，也透過速度不同的 連線連到網路上。就純理論的觀點而言，在這樣的系統下，要獲得最佳的整體通訊品 質，每一個使用者所需負擔的運算量（包含壓縮編碼、解碼、及傳輸）應該是不一樣 的。然而在傳統的視訊編碼技術限制下，每一個使用者在進行壓縮編碼和解碼時的計 算量卻都一樣（假設畫質和頻寬的要求是固定的），換句話說，計算能力較強的使用者 不能協助和他有直接連線的低效能使用者分擔編碼的工作。而分散式視訊編碼法就沒 有這樣的限制。在這個計畫中，我們會以P2P 的多方視訊會議應用來探討如何設計出 最佳的分散式視訊編碼傳輸系統。

Recently, MPEG has started a new effort on next generation video coding technologies. Among several new proposals, one interesting technology is called Distributed Video Coding (DVC). Unlike traditional video coding, DVC allows flexible distribution of coding complexity between encoder and decoder. Theoretically, the coding efficiency of DVC should be as good as a traditional codec which put the burden of correlation removal solely on the encoder side. This new coding technology is particularly attractive in an environment where different devices are connected with heterogeneous networks. Since DVC can adjust the complexity and coding quality for each node, distribution of video content with this technology becomes a very sophisticated and intriguing problem. For example, for a peer-to-peer multi-user video conferencing system, terminals with various capabilities are communicating to each others with different network connections. From a theoretical point of view, the computational power required to optimally encode-distribute-decode video content among all users should be different for each terminal.With existing video coding technology, the coding and distribution complexity is fixed (assuming a fixed quality/bandwidth condition) for each terminal regardless of the performance of its conferencing partners and underlying network speed.With DVC, a powerful terminal can help its peers to reduce coding complexity without sacrifice coding efficiency. In this project, we will look into the design of a peer-to-peer visual communication system using distributed video coding technology.