Approcci recenti per lo streaming video a bassa latenza

Lo scopo di questo documento è di fornire al lettore le conoscenze di base che riguardano lo streaming video, il concetto di streaming adattivo e QoE, oltre che a cenni sulla codifica video, sul codec VVC e le metriche di valutazione di qualità. In seguito è trattato l’argomento centrale, ovvero lo streaming video a bassa latenza ed è descritta nel dettaglio la tecnica GDR, ovvero una recente tecnica di codifica a bassa latenza. Infine tramite delle sperimentazioni sono stati messi in pratica gli argomenti trattati: sono state effettuate delle codifiche tradizionali e delle codifiche GDR, e mettendole a confronto tramite i dati ottenuti sono stati prodotti dei risultati. La percentuale di traffico internet degli utenti relativo allo streaming di contenuti video è costantemente aumentata negli anni, nel 2016 costituiva il 76% del traffico globale e nel 2021 l’82%. Lo streaming video ha visto una significativa evoluzione negli anni: con la nascita dello streaming video adattivo il bitrate a cui viene scaricato il contenuto viene scelto da appositi algoritmi in esecuzione lato client e la lo standard MPEG-DASH, nato nel 2013, ha fornito un modello universale per lo streaming video adattivo su http basato sull’architettura client/server. La QoE (Quality of Experience) indica la qualità di un servizio di streaming video nel complesso e uno degli obiettivi principali delle piattaforme che offrono tali servizi è massimizzarla. I fattori che determinano la QoE variano a seconda del tipo di servizio offerto. In particolar modo nello streaming video a bassa latenza è fondamentale che il ritardo con cui il video viene visualizzato dall’utente sia limitato e di conseguenza la QoE è significativamente influenzata da questo aspetto. Il codec VVC è stato rilasciato nel 2021 e permette di avere un’efficienza di codifica dal 40% al 50% maggiore del precedente HEVC. Il VVC supporta la tecnica GDR, ovvero una tecnica di streaming video a bassa latenza che distribuisce in più immagini aree codificate in modalità intra, rendendo il bitrate dello streaming significativamente più uniforme rispetto alle tecniche tradizionali. Nel capitolo sperimentale sono state effettuate misurazioni che mettono a confronto una codifica VVC standard e una codifica VVC con GDR, con lo scopo di verificare le conseguenze che l’utilizzo di GDR comporta in termini di uniformità del bitrate ed efficienza della codifica.