– Løsningene som brukes til videooverføring på nett i dag, er lite fleksible, sier professor Frank Eliassen ved Universitetet i Oslo (UiO).

– Vårt mål er at alle skal få optimal videokvalitet ut fra egen ressurssituasjon som båndbredde og datamaskin.

Sammen med forskerkollegaene ved UiO og Simula Research Laboratory har Eliassen laget flere tekniske løsninger for å få til dette. Prosjektet var støttet av VERDIKT.

Framtidas videooverføring via nett kan bli langt bedre med tekniske løsninger norske forskere utvikler. (Foto: Shutterstock)

Nett-telefon og nett-TV

Teknologien de har utviklet, kan brukes i såkalte peer-to-peer-datanett (P2P-nett). P2P-nett er neste generasjons nettoverføring, tror de som jobber innenfor feltet.

– Den største fordelen med P2P-nett er at stabiliteten og kvaliteten generelt sett øker med antall brukere som er tilknyttet tjenesten og ser på samme video – jo flere, desto bedre. Med P2P-nett vil ikke populære nett-TV-sendinger lenger ha kapasitetsproblem slik vi ser i dag, sier Eliassen.

P2P-teknologi brukes i dag av tjenester for videosamtaler via nett, slik som Skype, og av nett-TV-tjenester som Joost, som overfører video til flere samtidig.

Begrensinger i dag

Dagens tjenester i P2P-nett har imidlertid flere begrensinger som gjør at overføringen kan bli hakkete og gi en dårlig seeropplevelse.

– I P2P-nett er alle er forpliktet til å dele ressurser. Kvaliteten begrenses ofte av brukere med dårlig nett og utstyr, og dersom en av de andre slår av maskina, kan deler av videosignalet gå tapt for en periode, sier Eliassen.

– En annen svakhet er at tjenestene måler båndbredden din med én gang du begynner overføringen og lar dette bestemme videokvaliteten din. De måler i liten grad mens du ser på. De tilpasser seg med andre ord ikke til at båndbredden din varierer underveis, forteller han.

Forskerne har derfor prøvd å finne tekniske løsninger som gjør tjenestene mer stabile og bedre tilpasset hver enkelt bruker og som sørger for at de som har bra utstyr og bra båndbredde, får uttelling for det.

Kontrollert tilpasning

Ifølge Eliassen er standarden for skalerbar videooverføring på nett (SVC) som kom for noen år siden, et viktig bidrag for å få til dette. Videosignaler er delt opp i biter, og løsningen ligger i å nedskalere datamengden i de ulike bitene og tilpasse hver av dem til mottakerens båndbredde og maskinressurser.

Datamengden kan reduseres ved å redusere bildeoppløsningen. Her ser vi hvordan kvaliteten påvirkes av å redusere oppløsningen fra 100 % til 25 %. (Bilde: Romus-prosjektet)

– Når du som bruker setter sammen bitene til et gyldig videosignal, kan det være at du får lavere kvalitet enn det opprinnelige signalet. Du får likevel en bedre seeropplevelse fordi videoen er tilpasset din nett- og utstyrskapasitet og det gir deg en jevnere overføring, forklarer Eliassen.

Tjenesten må også overvåke nettkapasiteten underveis og nedskalere dersom kapasiteten i nettet går ned.

Nedskaleringen kan gjøres på flere måter, for eksempel ved å redusere antall bilder som vises per sekund fra 25 til 15 eller ved å redusere oppløsningen eller skarpheten. Dersom måten det gjøres på, er tilfeldig slik som i dag, blir kvaliteten din endret på ulike måter underveis, og det er forstyrrende. Dette har de nå funnet en god løsning på.

– Vi har utviklet en programvare som kan brukes til å overvåke nettkapasiteten og nedskalere på en kontrollert måte alt etter hva slags type video du ser på, forteller Eliassen.

– For en sportsvideo med mye action er det viktig med mange bilder per sekund for at du skal få med deg alt. Dersom du ser på et landskap med rolige bevegelser, er oppløsning og skarphet viktigere.

Tester forstyrrelser

De har også utviklet et testverktøy for å simulere hvordan ulike typer nedskaleringer påvirker brukeropplevelsen. Testverktøyet kan brukes av dem som utvikler tjenester for å se hvilken type nedskalering som egner seg best for de tjenestene de tilbyr.

Frank Eliassen (Foto: UiO) Selv har forskerne brukt det til å teste hva som gir minst forstyrrelser for brukerne både på PC og smarttelefoner.

– For smarttelefoner fant vi blant annet ut at det i fleste tilfeller er bedre å redusere skarpheten enn å redusere oppløsning. Blokkeffekter er altså mer irriterende enn uklare kanter i et bilde, forteller Eliassen.

Han understreker at det er behov for mer forskning på dette feltet, blant annet på ulike typer videoscener og visningsenheter.

Belønner storbrukere

Forskerne har også klart å redusere effekten av at andre slår av maskina underveis. Det har de gjort ved å la datamaskinene som står mellom deg og avsenderen, og som vanligvis bare videresender data, bearbeide dataene først. I tillegg har de gjort den tekniske løsningen smartere.

– I dag er det tilfeldig hvem du deler ressurser med. Dersom du isteden deler ressurser med andre som har de samme interessene, tror vi det det er mindre sannsynlig at de slår av datamaskina underveis når dere ser en video, sier Eliassen.

De har også lagt til rette for at brukerne kan utveksle meninger om det de ser og etablere vennskap på liknende måte som i sosiale medier. Da kan de mest aktive og trofaste brukerne som har mange venner, krediteres med bedre kvalitet. Eliassen tror slike tiltak er viktige for å tiltrekke seg brukere.

Bedre produkter?

Anh Tuan Nguyen (Foto: UiO) Eliassen håper kommersielle aktører tar tak i de nye tekniske løsningene for å gi oss bedre seeropplevelser.

En av prosjektets stipendiater, vietnamesiske Anh Tuan Nguyen, har dratt tilbake til hjemlandet for å tilby nettvideotjenester der. Han vil etter hvert ta i bruk teknologien som er utviklet i prosjektet.

Selv bruker Eliassen resultatene i videre forskning, blant annet i prosjektet VERDIONE som også støttes av VERDIKT. Der er målet å utvikle teknologi for liveoverføring av opera med musikere, sangere og publikum plassert på ulike scener rundt om i verden.