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无线网络中的视频抗差错与码率控制技术研究

作　者: 李平
导　师: 唐昆
学　校: 清华大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 联合信源信道编码不等重错误保护多描述编码码率控制视频转码
分类号: TN919.8
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 332次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线实时视频通信中的编码及相关问题是当前视频信号处理领域的研究热点。本论文从抗差错编码、码率控制和同类转码三个方面,就信源信道联合编码、多描述编码、宏块级码率控制和降分辨率同类转码等四个问题进行了研究。在无反馈信道的条件下,基于数据分割和不等错误保护,提出一种在无线网络中可靠传输H.264/AVC码流的联合信源信道方法。根据C型数据对错误传播影响的程度将其分为若干子型,对A、B和C型数据提供不等重错误保护,并采用基于迭代改进的双向局部搜索算法。随着丢包率增加,可提供更平稳的重建视频质量。在有反馈信道的条件下,提出一种MPEG-4的信源信道联合编码方法:先将基本层码流重排后交织打包,再根据率失真函数把纹理信息划分为多个子层。编码器根据信道状态的反馈信息联合优化传输的子层数和各子层的纠错强度。能够更好地适应信道条件的变化,获得更高的性能。多描述编码方面,提出一种用于Ad-hoc网络中多路径传输视频的联合多描述分层编码新方法。可根据相邻帧的相对运动自适应地插入过渡帧,并将视频序列分成两个描述子独立分层编码,生成各自的基本层和增强层。因而能够帮助解码器快速从随机错误或突发错误中恢复。码率控制方面,改进了基于运动估计的直接码率预测模型,提出一种H.264/AVC的BU层码率控制算法。同时采用基于拉各朗日乘子法的率失真最优准则的比特分配策略。可以更准确地控制码率并改善重建视频质量。视频转码方面,搭建H.263转码平台,实现了级联DCT域降空间分辨率转码,分析了若干种宏块模式调整、运动矢量映射和DCT域降采样方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章引言  10-28
  1.1 课题的目的和意义  10-12
  1.2 课题研究背景  12-25
    1.2.1 视频编码原理  13-14
    1.2.2 视频编码标准  14-18
      1.2.2.1 H.264/AVC 视频编码标准  14-16
      1.2.2.2 MPEG-4 视频编码标准  16-18
    1.2.3 视频抗差错编码与传输的研究现状  18-21
      1.2.3.1 传输层的抗差错技术  18
      1.2.3.2 编码器端的抗差错技术  18-19
      1.2.3.3 解码器端的抗差错技术  19-20
      1.2.3.4 编、解码交互的抗差错机制  20-21
    1.2.4 视频码率控制算法的研究现状  21-23
    1.2.5 视频转码的研究现状  23-25
  1.3 研究方法和论文工作介绍  25-28
第2章基于信源特性的联合信源信道编码  28-53
  2.1 引言  28-29
  2.2 基于H.264 的联合信源信道编码  29-39
    2.2.1 基于错误传播影响的数据分割方法  30-34
    2.2.2 基于不等错误保护的率分配  34-37
    2.2.3 仿真结果及分析  37-39
  2.3 基于MPEG-4 的联合信源信道编码  39-52
    2.3.1 MPEG-4 视频码流特性分析  40-43
    2.3.2 联合信源信道编码系统设计  43-48
    2.3.3 仿真结果及分析  48-52
  2.4 本章小结  52-53
第3章基于AD-HOC 网络的多描述分层视频编码  53-64
  3.1 引言  53-54
  3.2 系统结构  54-60
    3.2.1 系统概览  54-55
    3.2.2 自适应插入过渡帧的描述子划分方法  55-57
    3.2.3 自适应选择的描述子合成方法  57-59
    3.2.4 多路径传输方案  59-60
  3.3 仿真结果  60-62
  3.4 本章小结  62-64
第4章基于H.264 的BU 层码率控制算法  64-77
  4.1 引言  64-65
  4.2 JM80 中的码率控制算法简介  65-66
  4.3 基于运动的码率预测模型  66-70
  4.4 改进的直接码率预测模型  70-71
  4.5 比特分配策略  71-73
    4.5.1 基于拉格朗日乘子的比特分配策略  72-73
    4.5.2 码率平衡因子  73
  4.6 仿真结果  73-76
  4.7 本章小结  76-77
第5章 H.263 降空间分辨率转码平台  77-87
  5.1 引言  77
  5.2 空间降分辨率的转码结构和漂移分析  77-80
    5.2.1 参考转码结构  78
    5.2.2 开环结构  78-79
    5.2.3 级联DCT 域降分辨率转码结构  79-80
  5.3 宏块模式调整  80
  5.4 运动矢量映射  80-81
  5.5 DCT 域纹理降采样  81-83
    5.5.1 像素域平均处理的压缩域实现  81-82
    5.5.2 降分辨率的频域截取法  82-83
  5.6 转码平台  83-84
  5.7 测试结果  84-85
    5.7.1 不同运动矢量计算方式的比较  84-85
    5.7.2 不同宏块映射方式的结果  85
    5.7.3 运行效率的比较  85
  5.8 小结  85-87
第6章结论  87-89
参考文献  89-97
致谢  97-98
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  98

无线网络中的视频抗差错与码率控制技术研究

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