本論文設計與實作之四種傳輸機制,影像壓縮上使用 x264 進行五種不同解 析度之錄影與壓縮,並將壓縮後影像利用峰值訊噪比 (Peak Signal to Noise
Ratio,PSNR)[69]進行品質量測,在文獻中指出[70][71]PSNR 值越高表示影像品 質越好,且在 PSNR<30db 時,代表以人的肉眼看起來是不能接受之圖像品質。
因此大部分 PSNR 值皆要>30db。在多媒體錄影平台上之選擇上,如圖 68 所 示,使用 ASUS U35J 上之 30 萬畫素之網路攝影機,進行 5 種解析度之錄影。
圖 68、多媒體錄影平台(ASUS U35J)
本論文設計與實作之四種傳輸機制(SRSC、SRMC、MRTC、MRS),在
4.2.2 至 4.2.5 節語音傳輸中,針對傳輸過程中之吞吐量表現進行量測與統計,結 果如圖 69 所示,可以觀察到本論文最終設計之 MRSC 機制於吞吐量表現上相較 於最初之 SRSC 機制吞吐量表現分別在 4、6、8、11 及 18K 上效率分別提升 139%、153%、155%、151%及 156%,依照此結果能夠於無線感測網路進行影
像傳輸上提供一個維持基本語音品質的網路吞吐量門檻。
本論文分別利用不同解析度與不同畫面更新率(Frame Per Second,FPS),經 由壓縮後利用 PSNR 進行影像品質量測,表 27 分類格式為 Width×Height_FPS,
依據三種差異進行壓縮與量測,其量測結果可以發現在 176×144_15 中使用 100Kbps 以 上 壓 縮 率 影 像 品 質 才 能 夠 維 持 至 30db 以 上 的 PSNR 結 果 , 在 176×144_30 與 352×288_15 之參數設定上皆需要使用 150Kbps 以上之壓縮率才能 夠維持一般大眾能夠接受之分數,而在 352×288_30 設定下皆無法達到 30db 之門
表 27、Foreman 之 PSNR 量測
Width×Height_FPS 50Kbps 100Kbps 150Kbps 200Kbps
352 × 288_30 22.53 24.231 27.16 27.97
352 × 288_15 26.77 29.63 31.27 32.47
176 × 144_30 26.03 29.18 31.33 32.96
176 × 144_15 28.8299 31.52433 32.68733 33.43167
圖 70、352×288_30 之 50K 壓縮結果 圖 71、352×288_30 之 100K 壓縮結果
圖 72、352×288_30 之 150K 壓縮結果 圖 73、352×288_30 之 200K 壓縮結果
由於 foreman 影像具有較高程度之畫面差異性,但本論文提出之情境為無基 礎設備架構的山區,因此在山區等人煙稀少區域畫面皆不會有太大的變化,故本 論文利用多媒體錄影平台進行五種不同解析度、FPS 為 30,色彩深度為 8bit(28種 色彩)之參數進行錄影,錄影時將畫面緩慢進行左右移動,經由 x264 進行壓縮後 結果如表 28 所示,可以觀察到使用畫面解析度越低的情況下,雖然壓縮率相同 不過低解析度影像品質會更好,而且在最高解析度 640 × 480 進行 50Kbps 的壓縮 下依舊能夠維持良好的影像品質,640 × 48_30 之影像畫面如圖 74-77 所示。
表 28、低變動率影片之 PSNR 量測
Width×Height_FPS 50Kbps 100Kbps 150Kbps 200Kbps
640 × 480_30 31.08 32.61 33.11 33.43
352 × 288_30 36.53 36.71 37.29 37.33
320 × 240_30 35.96 36.23 36.35 36.4
176 × 144_30 36.33 36.46 36.49 36.62
160 × 120_30 37.93 38.35 38.44 38.44
圖 74、640 × 480_30 之 50K 壓縮影像 圖 75、640 × 480_30 之 100K 壓縮影
像
圖 76、640 × 480_30 之 150K 壓縮影 像
圖 77、640 × 480_30 之 200K 壓縮影 像
綜合上述而論,在低變動率的影片中結合 x264 壓縮器進行高壓縮率時也能 夠在優越的畫面解析度中提供即時傳輸,而在一般環境中若要使用無線感測網路 進行語音傳輸,在畫面解析度上依據 foreman 之結果需要 176×144_15 且至少
100kbps 之網路傳輸率才能於提供即時影像下維持較好的品質,若要使用較好的 解析度以及更好的畫面流暢度更是需要 150kbps 以上的傳輸率,因此在本論文提 出 MRSC 機制中在節點間隔 40 公尺時平均為 157kbps 吞吐量,甚至於節點間隔 80 公尺時亦能平均提供 107kbps 之吞吐量,因此在即時影像傳輸與維持影像品質 的條件下,本論文能夠提供一個影像於無線感測網路中傳輸的基礎服務。