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H.264容错技术研究及其在NVS中的应用

作　者: 赵磊
导　师: 王亚民
学　校: 西安科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: H.264 编码效率容错技术多描述编码网络视频监控系统
分类号: TP302.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 14次
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内容摘要

随着通信技术和网络技术的发展,视频流业务在网络通信中占据越来越重要的地位。一方面,由于目前Internet和无线网络不能提供可靠的数据传输,视频流在这些网络中传输时经常会发生误码和数据包丢失等传输错误；另一方面,由于目前所有成熟的视频压缩标准都采用变长编码和运动估计等时空预测技术,压缩过的视频流对传输错误非常敏感,很低的比特错误率就会导致视频图像重建质量灾难性的后果。因此对视频图像的差错控制进行研究具有现实意义。H.264是国际视频编码的最新标准,具有高效的压缩性、网络友好性和容错性,但是H.264的高压缩编码效率增加了编码器的算法复杂度,这对压缩编码算法的优化提出了现实需求。本文详细分析了H.264视频压缩标准的分层结构及关键技术,研究了H.264标准中使用的容错工具,在此基础之上,对视频处理系统的采样环节进行处理,提出了一种基于H.264亚采样和错误隐藏的多描述编码改进算法,使用ITU-T提供的JM86编解码模型对改进算法进行了仿真验证。结果表明,本算法在不降低编码效率的前提下,降低了实现复杂度,克服了与现有编码规范兼容性不足的缺陷,并且在信道丢包严重的情况下,仍然能获得很好的重建图像质量,大大改善了主观感受。改进算法应用于网络视频监控系统(NVS)中,解决了在具体应用过程中遇到的传输延时与画面锯齿问题,说明了提出的改进算法有着更好的抗误码性能,具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 本文研究内容及组织结构  11-12
2 H.264视频编码标准及容错技术  12-30
  2.1 视频编码原理  12-14
    2.1.1 视频编码基本原理  12-13
    2.1.2 视频编码发展简史  13-14
  2.2 H.264视频编码标准  14-23
    2.2.1 H.264的分层结构  14-16
    2.2.2 H.264视频编码层的关键技术分析  16-21
    2.2.3 H.264网络提取层的关键技术分析  21-23
  2.3 H.264视频编码的容错技术  23-29
    2.3.1 H.264视频编码层的错误恢复  23-26
    2.3.2 H.264网络提取层的错误恢复  26-29
  2.4 本章小结  29-30
3 视频编码的容错算法改进  30-43
  3.1 改进算法的设计思路  30-31
  3.2 改进算法-SMDC的系统框架  31-32
  3.3 改进算法-SMDC的设计步骤  32-33
  3.4 改进算法-SMDC的具体设计  33-37
    3.4.1 亚采样算法  33-34
    3.4.2 图像合并处理  34-36
    3.4.3 错误隐藏处理及端到端不匹配控制  36-37
  3.5 实验结果与分析  37-42
    3.5.1 实验方法和评价标准  37-38
    3.5.2 客观质量的比较  38-40
    3.5.3 主观质量的比较  40-42
  3.6 本章小结  42-43
4 改进算法在NVS中的应用  43-50
  4.1 NVS系统拓扑图  43
  4.2 NVS系统硬件  43-44
    4.2.1 网络视频前端监控设备  44
    4.2.2 视频服务器  44
    4.2.3 网络用户终端  44
  4.3 NVS系统软件  44-45
  4.4 NVS的性能测试与改进  45-49
    4.4.1 性能测试与结果分析  45-47
    4.4.2 改进算法-SMDC的应用  47-49
  4.5 本章小结  49-50
5 结论  50-52
  5.1 结束语  50
  5.2 展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-54

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