Làm nghiên cứu như thế nào (Phần 2)

Phần Introduction là phần mở đầu của một bài báo, và thường bao gồm 3 phần chính:

1. Giới thiệu tổng quan bối cảnh của nghiên cứu (context)

2. Giới thiệu vấn đề bài báo sẽ giải quyết (problem)

3. Giới thiệu tổng quan về phương pháp bài báo đề xuất (solution) 

***********************************************************************************

1. Giới thiệu tổng quan bối cảnh của nghiên cứu (context)

Ở phần đầu tiên (context), mục đích là giúp người đọc nắm được các thông tin cơ bản về đề tài nghiên cứu (topics) của bài báo. Ví dụ khi đề tài nghiên cứu là "Viewport Adaptive Streaming for 360 Video", thì phần context phải cung cấp được thông tin về 1) 360 Video và 2) Viewport Adaptive Streaming. Đây là đoạn viết về 360 Video:

360-degree video (360 video for short) is the main content type in Virtual Reality [1], being used in a wide range of applications such as VR sport, VR games [2]. 360 video has a much higher resolution and frame rate than conventional flat video. For example, to offer true immersion to the user, 360 video is expected to have a resolution of 24K and a frame rate of 60fps [3]. As a result, 360 video requires high bandwidth when streaming over networks.

Ở đây, đầu tiên mình bắt đầu bằng việc giới thiệu 360 video là một loại nội dung chính trong hệ thống thực tế ảo (Virtual Reality) cũng như các ứng dụng của nó. Sau đó, mình tập trung vào giới thiệu các sự khác biêt của 360 video so với video thông thường: độ phân giải và frame rate rất lớn. Một cách hiệu quả để giúp người đọc dễ hình dung là đưa ra các con số cụ thể như ở câu số 3. Cuối cùng, mình đề cập đến hệ quả của chúng lên tốc độ đường truyền cần thiết cho loại video này. Câu cuối cùng này là tiền đề để giới thiệu về "Viewport Adaptive Streaming" ở đoạn tiếp theo. Đây là một cách mình thường dùng để tạo kết nối giữa các đoạn trong bài báo.

To reduce the bandwidth required for 360 video streaming, Viewport Adaptive Streaming (VAS) has been proposed. The basic idea is to deliver the viewport (i.e., video part visible to the user) at a high bitrate (quality) while delivering the other parts at a lower bitrate (quality) [4]. In the literature, Viewport Adaptive Streaming is usually implemented using the so-called tiling-based approach [4], [5]. In tiling-based VAS, a 360 video is spatially divided into multiple parts called tiles. Each tile is independently encoded into multiple versions of different bitrates (quality levels). Tiles overlapping (non-overlapping) the viewport are delivered at high (low) bitrate.

Ở phần giới thiệu về Viewport Adaptive Streaming, đầu tiên mình giới thiệu về mục đích của công nghệ này theo cấu trúc: 

To ..., Viewport Adaptive Streaming has been proposed.

Tiếp theo, ý tưởng cơ bản của công nghệ này được giới thiệu bằng cấu trúc:

The basic idea is to .....

Ở đây tốt nhất là bạn nên viết trong 2,3 câu ngắn ngọn. Theo sau bởi một phần mô tả ở mức độ chi tiết hơn, trong ví dụ này là về tile-based approach. 

Khi mô tả về các khái niệm và cách thức liên quan đến một công nghệ, việc sử dụng các trợ từ (adverb) cho các động từ là rất cần thiết. Ví dụ, khi nói "360 video được chia thành nhiều phần gọi là tiles", thì động từ chia "divide" phải được đi kèm bời trạng từ "spatially" để chỉ rõ việc chia ở đây là theo miền không gian. Nếu không, người đọc có thể nhầm lẫn với việc chia video theo miền thời gian thành các segments. Tương tự với câu tiếp theo khi đề cập đến việc nén các tiles thành nhiều versions. Việc sử dụng trạng từ "independently" ở đây để chỉ rõ rằng, việc nén được thực hiện sau khi chia video thành các tiles, và được tiến hành độc lập với nhau. Câu cuối cùng của đoạn này mình áp dụng một cấu trúc hay dùng khi mô tả một hành động tác động lên hai thành phần khác nhau của hệ thống theo hai cách khác nhau. Trong trường hợp này, thay vì viết hai câu đơn lẻ, mình sẽ kết hợp thành một câu theo câu trúc.

A(B) is ... at A*(B*)

dấu ... là động từ chỉ hành động tác động lên  thành phần A và B. A* và B* là cách thức tác động.

2. Giới thiệu vấn đề bài báo sẽ giải quyết (problem)

Trong phần này, bạn cần mô tả được một cách rõ ràng câu hỏi (vấn đề) mà báo báo giải quyết. Ở trong bài báo này, vấn đề ở đây là "trade-off between viewport adaptivity and bitrate adaptivity". Thông thường sẽ có hai cách viết: một cách là đưa ra vấn đề trước sau đó giải thích, hai là đưa ra các dẫn chứng sau đó mới đưa ra vấn đề. Đây là một ví dụ:

Since the user tends to change his/her viewing direction when watching a 360 video, the viewport is usually varying during a streaming session [6]. Hence, adaptation methods for VAS should be able to adapt the tiles’ bitrates according to the time-varying viewport. In addition, the throughput in mobile networks may fluctuate significantly over time. Significant reductions in network throughput can lead to playback interruptions [7], which can greatly reduce the user viewing experience [8]. Hence, adaptation methods for VAS must also adapt the tiles’ bitrates according to the time-varying network throughput. To provide smooth playback under varying network conditions, the client should buffer some amount of video data before the playback of the video begins [7]. However, large buffer sizes can severely reduce the performances of VAS methods, as shown in [9]. Thus, there exists a trade-off between network adaptivity and viewport adaptivity in viewport adaptive streaming.

Trong đoạn này, tác giả sử dụng cách thứ hai. Đầu tiên, khái niệm về viewport adaptability được giải thích:

Since..., viewport is usually varying .... Hence, adaptations methods for VAS should be able to ...

Ở đây, tác giả giả thích bằng việc đưa ra một đặc trưng của người dùng khi xem video 360, đó là việc thay đổi góc nhìn liên tục, dẫn đến việc viewport thay đổi. Để đảm bảo tính khoa học cho bài báo, bạn phải đưa ra dẫn chứng để chứng minh tính đúng đắn của các câu trong bài bằng việc cite các tài liệu khoa học khác (bài báo, sách, technical report, vv.) ở cuối câu. Tương tự, sự cần thiết của network adaptivity được giải thích từ việc băng thông của mạng thay đổi liên tục theo thời gian. Cuối cùng, vấn đề chính của bài báo (trade-off between viewport adaptivity and bitrate adaptivity) được phân tích thông qua tác động của một biến trung gian là buffer.

3. Giới thiệu tổng quan về phương pháp bài báo đề xuất (solution) 

Phần này cần giới thiệu được 1) các điểm quan trọng của phương pháp đề xuất và 2) các kết quả chính của bài báo. Dưới đây là một ví dụ về phần 1.

In this paper, we propose a novel adaptation method for 360 video streaming over mobile networks that can provide high viewing experience to the users with the following key features.

•  Scalable Video Coding (SVC) is utilized to tackle the trade-off between network adaptivity and viewport adaptivity.
• The tile layer selection problem is formulated and an efficient algorithm is proposed.
• A late tile layer termination scheme is presented that can save network resources by terminating the delivery of late tile layers using HTTP/2’s stream termination feature.
• A tile layer updating scheme that can effectively deal with viewport estimation errors is proposed. The scheme makes use of HTTP/2’s stream priority feature.

Ở đây, tác giả đưa ra các kỹ thuật bài báo đề xuất và tác dụng cụ thể của từng kỹ thuật. Việc viết theo kiểu liệt kê như ở trên nên được sử dụng để giúp người đọc dễ hiểu. Một điểm quan trọng nữa là nếu đã có các phương pháp trước đây (existing methods) thì đoạn này cũng phải nêu được sự ưu việt (advantages) của phương pháp đề xuất so với các phương pháp cũ. Ở phần thứ hai, các kết quả chính của bài báo được giới thiệu như ví dụ ở phía dưới.

Experimental results using real head movement traces and real network throughput traces show that the proposed method can improve the average viewport bitrate by 16-17% compared to a reference method. Also, our method can avoid significant reductions in the buffer level.

Khi đề xuất một phương pháp mới, thì ở đoạn này bạn phải nêu bật được sự hiệu quả của phương pháp đề xuất một cách định lượng. Cấu trúc phổ biến có thể dùng ở đây là:

The proposed method can improve ... by ... compared to reference methods.

Ở dấu ba chấm đầu tiên là tên metric dùng để đánh giá (average viewport bitrate), dấu ba chấm thứ hai mức độ cải thiện của phương pháp đề xuất. Như đã nói ở trên, việc đưa ra các con số cụ thể sẽ làm cho bài báo có sức thuyết phục cao hơn.

Trên đây là giới thiệu về các thành phần và điểm chú ý khi viết phần Introduction của một bài báo khoa học. Các ví dụ sử dụng trong bài này được trích dẫn từ bài báo bên đưới.

Duc V. Nguyen, Hoang Van Trung, Hoang Le Dieu Huong, Truong Thu Huong, Pham Ngoc Nam, Truong Cong Thang, "Scalable 360 video streaming using HTTP/2", IEEE MMSP 2019 .