quality in the presence of packet l

quality in the presence of packet loss. Such schemes are called loss recovery schemes.
Here we define packet loss in a broad sense: A packet is lost either if it never arrives at
the receiver or if it arrives after its scheduled playout time. Our VoIP example will
again serve as a context for describing loss recovery schemes.
As mentioned at the beginning of this section, retransmitting lost packets may not
be feasible in a real-time conversational application such as VoIP. Indeed, retransmitting a packet that has missed its playout deadline serves absolutely no purpose. And
retransmitting a packet that overflowed a router queue cannot normally be accomplished quickly enough. Because of these considerations, VoIP applications often use
some type of loss anticipation scheme. Two types of loss anticipation schemes are
forward error correction (FEC)andinterleaving.
Forward Error Correction (FEC)
The basic idea of FEC is to add redundant information to the original packet stream.
For the cost of marginally increasing the transmission rate, the redundant information
can be used to reconstruct approximations or exact versions of some of the lost packets.
Following [Bolot 1996] and [Perkins 1998], we now outline two simple FEC mechanisms. The first mechanism sends a redundant encoded chunk after every nchunks. The
redundant chunk is obtained by exclusive OR-ing the noriginal chunks [Shacham
1990]. In this manner if any one packet of the group of n+ 1 packets is lost, the receiver
can fully reconstruct the lost packet. But if two or more packets in a group are lost, the
receiver cannot reconstruct the lost packets. By keeping n+ 1, the group size, small, a
large fraction of the lost packets can be recovered when loss is not excessive. However,
the smaller the group size, the greater the relative increase of the transmission rate. In
particular, the transmission rate increases by a factor of 1/n, so that, if n= 3, then the
transmission rate increases by 33 percent. Furthermore, this simple scheme increases
the playout delay, as the receiver must wait to receive the entire group of packets before
it can begin playout. For more practical details about how FEC works for multimedia
transport see [RFC 5109].
The second FEC mechanism is to send a lower-resolution audio stream as the
redundant information. For example, the sender might create a nominal audio
stream and a corresponding low-resolution, low-bit rate audio stream. (The nominal
stream could be a PCM encoding at 64 kbps, and the lower-quality stream could be
a GSM encoding at 13 kbps.) The low-bit rate stream is referred to as the redundant
stream. As shown in Figure 7.8, the sender constructs the nth packet by taking the
nth chunk from the nominal stream and appending to it the (n– 1)st chunk from the
redundant stream. In this manner, whenever there is nonconsecutive packet loss, the
receiver can conceal the loss by playing out the low-bit rate encoded chunk that
arrives with the subsequent packet. Of course, low-bit rate chunks give lower quality than the nominal chunks. However, a stream of mostly high-quality chunks,
occasional low-quality chunks, and no missing chunks gives good overall audio
quality. Note that in this scheme, the receiver only has to receive two packets before
playback, so that the increased playout delay is small. Furthermore, if the low-bit
618 CHAPTER 7 • MULTIMEDIA NETWORKING
rate encoding is much less than the nominal encoding, then the marginal increase in
the transmission rate will be small.
In order to cope with consecutive loss, we can use a simple variation. Instead of
appending just the (n– 1)st low-bit rate chunk to the nth nominal chunk, the sender
can append the (n– 1)st and (n– 2)nd low-bit rate chunk, or append the (n– 1)st
and (n– 3)rd low-bit rate chunk, and so on. By appending more low-bit rate chunks
to each nominal chunk, the audio quality at the receiver becomes acceptable for a
wider variety of harsh best-effort environments. On the other hand, the additional
chunks increase the transmission bandwidth and the playout delay.

Kết quả (Việt) 2:

chất lượng trong sự hiện diện của gói tin bị mất. Đề án như vậy được gọi là chương trình phục hồi mất.
Ở đây chúng ta xác định gói tin bị mất trong một nghĩa rộng: Một gói tin bị mất hoặc nếu nó không bao giờ đến với
người nhận hoặc nếu nó đến sau thời gian phát sóng dự kiến của nó. Ví dụ VoIP của chúng tôi sẽ
một lần nữa đóng vai trò như một bối cảnh để mô tả các chương trình phục hồi mất.
Như đã đề cập ở phần đầu của phần này, truyền lại gói tin bị mất có thể không
khả thi ở một ứng dụng đàm thoại thời gian thực như VoIP. Thật vậy, phát lại một gói tin đó đã bỏ lỡ thời hạn phát xạ của nó phục vụ hoàn toàn không có mục đích. Và
phát lại một gói tin tràn hàng đợi một router không thể bình thường được thực hiện một cách nhanh chóng đủ. Bởi vì những nhận xét ​​này, các ứng dụng VoIP thường sử dụng
một số loại chương trình mất dự đoán. Hai loại chương trình dự đoán thiệt hại là
tiền sửa lỗi (FEC) andinterleaving.
Forward Error Correction (FEC)
Ý tưởng cơ bản của FEC là thêm thông tin dự phòng cho các dòng gói tin ban đầu.
Đối với chi phí nhẹ tăng tốc độ truyền dẫn, thông tin dự phòng
có thể được sử dụng để tái tạo lại xấp xỉ hoặc các phiên bản chính xác của một số các gói tin bị mất.
Sau [Bolot 1996] và [Perkins 1998], bây giờ chúng tôi phác thảo hai cơ chế FEC đơn giản. Cơ chế đầu tiên gửi một đoạn dư thừa mã hoá sau mỗi nchunks. Các
đoạn dư thừa được thu được bằng độc quyền OR-ing các khối noriginal [Shacham
1990]. Theo cách này nếu có một gói tin của nhóm n + 1 gói tin bị mất, người nhận
hoàn toàn có thể tái tạo lại các gói tin bị mất. Nhưng nếu hai hoặc nhiều hơn các gói tin trong một nhóm bị mất,
người nhận không thể tái tạo lại các gói tin bị mất. Bằng cách giữ cho n + 1, kích thước nhóm, nhỏ, một
phần lớn của các gói tin bị mất có thể được phục hồi khi mất mát là không quá nhiều. Tuy nhiên,
nhỏ hơn kích thước nhóm, lớn hơn mức tăng tương đối của tốc độ truyền. Trong
đó, tăng tốc độ truyền tải của một yếu tố của 1 / n, do đó, nếu n = 3, sau đó
tốc độ truyền tải tăng 33 phần trăm. Hơn nữa, chương trình đơn giản này làm tăng
sự chậm trễ phát sóng, như người nhận phải chờ đợi để nhận được toàn bộ nhóm các gói tin trước khi
nó có thể bắt đầu phát sóng. Để biết chi tiết thực tế hơn về cách thức hoạt FEC cho đa phương tiện
giao thông vận tải xem [RFC 5109].
Cơ chế FEC thứ hai là để gửi một dòng âm thanh có độ phân giải thấp hơn như các
thông tin dư thừa. Ví dụ, người gửi có thể tạo ra một âm thanh danh nghĩa
luồng và tương ứng với độ phân giải thấp, dòng bit tốc độ âm thanh. (Các danh nghĩa
dòng có thể là một bảng mã PCM 64 kbps, và dòng chất lượng thấp hơn có thể là
một bảng mã GSM ở 13 kbps). Các dòng tốc độ bit thấp được gọi là dư thừa
dòng. Như thể hiện trong hình 7.8, người gửi xây dựng các gói thứ n bằng cách lấy
đoạn thứ n từ dòng danh nghĩa và thêm vào đó (n-1) st đoạn từ các
luồng dự phòng. Theo cách này, bất cứ khi nào có mất gói tin không liên tiếp, những
người nhận có thể che giấu sự mất mát bằng cách chơi ra tốc độ bit thấp đoạn mã hóa mà
đến với các gói tin tiếp theo. Tất nhiên, khối tỷ lệ bit thấp cho chất lượng thấp hơn so với các khối danh nghĩa. Tuy nhiên, một dòng chủ yếu là khối chất lượng cao,
khối chất lượng thấp thường xuyên, và không có những phần còn thiếu cho tốt âm thanh tổng thể
chất lượng. Lưu ý rằng trong chương trình này, người nhận chỉ có nhận được hai gói tin trước khi
phát lại, do đó, sự chậm trễ phát sóng tăng là nhỏ. Hơn nữa, nếu thấp-bit
618 CHƯƠNG 7 • MULTIMEDIA MẠNG
mã hóa tốc độ là ít hơn nhiều hơn so với mã hóa danh nghĩa, sau đó tăng nhẹ ở
tốc độ truyền tải sẽ được nhỏ.
Để đối phó với sự mất mát liên tiếp, chúng ta có thể sử dụng một biến thể đơn giản. Thay vì
phụ thêm chỉ là (n-1) st đoạn tỷ lệ bit thấp để chunk danh nghĩa thứ n, người gửi
có thể phụ thêm (n-1) st và (n-2) nd-bit thấp tỷ lệ đoạn, hoặc nối thêm ( n-1) st
và (n-3) thứ đoạn tỷ lệ bit thấp, và như vậy. Bằng cách thêm nhiều khối tỷ lệ bit thấp
để mỗi chunk danh nghĩa, chất lượng âm thanh ở người nhận trở nên chấp nhận được cho một
đa dạng hơn của môi trường nhất nỗ lực khắc nghiệt. Mặt khác, thêm
khối tăng băng thông truyền tải và sự chậm trễ phát sóng.