Mjukvarurealiserad bildtelefoni - Umeå universitet

när det väl identifierats. För interaktiva system kan det vara viktigt att låta användarens subjektiva
bedömningar ligga till grund för hur datakvalitetsparametrarna skall sättas för systemet. Speciellt i
fallet med bildtelefoni över Internet, där omständigheter bortom användarens kontroll (läs
bristande bandbredd) sätter påtagliga begränsningar för datakvaliteten, kan möjligheten att själv få
balansera bildstorlek, bildfrekvens och bildkvalitet göra mycket för användarens acceptans av
systemet.
När det talas om bandbredd inom bildtelefoni brukar maximal bandbredd och bibehållen bandbredd
särskiljas. Maximal bandbredd betraktas som en övre gräns vilken inte skall överskridas ens
om det innebär att (temporärt) sänka datakvaliteten. När bibehållen bandbredd nämns så avses
storleken på en kontinuerlig dataström som skall bibehållas utan avbrott. Som bekant är detta endast
möjligt för kretskopplade när och för paketbaserade (publika) nät så brukar systemen istället
byggas så att de inte är beroende av en kontinuerlig dataström utan till och med inte berörs av att
data saknas på grund av paketbortfall eller sådana fördröjningar att data blir irrelevant. Ofta väljs
över paketbaserade nät en lösning där bildkvalitet och bandbreddkrav har ett tydligt utbytesförhållande
så användaren själv kan styra sitt system till att använda en bildkvalitet som är lämplig
för den tillgängliga bandbredden. Det märks tydligt för användaren genom drastiska sänkningar i
datakvaliteten när han nått taket för bandbredden.
Beräkningskomplexiteten brukar ofta begränsa datakvaliteten på ett liknande vis som bandbredden
gör – när bandbredden begränsar hur mycket data som kan överföras så begränsar beräkningskomplexiteten
hur mycket data som kan behandlas. Kompression är ofta en mycket beräkningsintensiv
process och bildtelefoni genererar mycket data snabbt vilket gör bildtelefoni till ett av de
tydligaste exemplen på när dedikerad hårdvara brukar användas idag. I avsaknad av sådan får dock
andra utvägar sökas och oftast brukar då detta ske genom att göra avkall på kompressionskvaliteten
i designfasen.
Under systemets körning kan det även gå att använda matematiska mått för att finna en balans
mellan kompressionsnivå och datakvalitet, lämpligen då RMSE och MSE. Målet brukar här då
vara att finna en högsta möjliga kompressionsnivå för en viss nivå av störning (distortion), vilket
med andra ord ger maximalt med data för det tillåtna felet.
För utförligare information om matematiska felmått se [2] och [17] och dess användning se [9] och
[18].
Hybridsystem
När felmått diskuteras följer det smidigt att nämna en vanligt förekommande ansats som i stor
utsträckning lever i gränslandet mellan dataförstörande och förlustfri komprimering – hybridsystem.
Dessa utnyttjar felmått som ett sätt att styra kompressionen. Hybridsystem är system som
implementerar flera av de komprimeringsansatser som här tas upp och gör sedan intelligenta val av
vilka algoritmer som bäst passar det aktuella data. Givetvis utnyttjar majoriteten av dagens applikationer
kombinationer av de tillgängliga typerna av kompressionsalgoritmer, det som skiljer
hybridsystem från mängden är att strategin för valet av dessa är mer uttalat och kriterierna för detta
urval mer raffinerade. En vanlig ansats när det gäller hybridsystem är att implementera ett flertal
närbesläktade algoritmer (ofta helt enkelt genom att utnyttja samma algoritm med olika
parametrar) och sedan välja den algoritm som minimerar felet för det data som systemet arbetar på
för tillfället. Denna urvalsprocess kan med fördel skötas interaktivt av användaren (eftersom olika
typer av fel upplevs olika störande) men går även att göra med automatiskt med kvantifierande
metoder. MPEG4 kompressorer är exempel på interaktiva applikationer och the JPEG baseline
algorithm är ett exempel på en kvantifierande anpassning. Observera att denna urvalsprocess (valet
av vilken algoritm som skall användas) inte nödvändigtvis är permanent utan detta kan upprepas
flera gånger under komprimeringens gång.
28