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无线网络中视频传输容错及转码技术研究

作　者: 龚婷
导　师: 宋建新
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无线网络容错转码帧内刷新
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
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内容摘要

随着计算机技术和无线网络技术的飞速发展,视频信息在无线网络中的处理和传输变得越来越受关注。由于无线网络的高误比特率丢包率,信道带宽有限,多径衰落等特性,视频数据不能保证可靠性传输。经过压缩的视频码流最大的缺点就是对传输差错比较敏感,最经常出现的是差错传播。因此在无线网络中如何增强视频码流的抗误码性能成为目前研究的一个热点问题,视频容错转码是解决这些问题的一种有效策略。本文在考虑自身码流特性的基础上同时考虑无线网络环境的特性,在编码效率和容错能力之间取得最佳平衡点,从而获得比较好的容错转码效果。本文针对视频在无线网络中容错转码的问题进行了深入的研究,完成的主要工作如下三个方面:首先,本文对现有视频转码技术和容错算法进行了深入的研究和分析。通过对无线网络信道特性的分析,介绍了无线信道模型以及相对应的容错策略,建立了3G无线仿真平台,并且比较了几种容错策略的容错性能。其次,本文提出了基于运动矢量的帧内宏块刷新算法,该容错算法首先提取转码系统解码端的运动矢量信息,然后结合信道反馈的误码率信息来确定每帧需要的帧内刷新宏块数目,最后进行帧内宏块刷新。实验结果表明该算法在码率增加较少的情况下,有效提高了视频码流的抗误码性能。最后,为了更有效地利用有限的码率资源和更好的适应无线网络的时变特性,本文提出了改进的基于率失真的帧内宏块刷新算法,该算法的主要思想是根据率失真函数计算的代价来判定一个宏块是否进行刷新,考虑了率失真估计对于宏块模式选择的影响,使得每一帧动态地进行帧内宏块刷新。实验结果表明算法进一步提高了视频质量,并且降低了实际输出的码率,使其与目标码率更加接近。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章引言  8-16
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 研究现状  9-13
    1.2.1 无线容错转码面临的挑战  9-11
    1.2.2 无线视频容错技术  11-13
  1.3 本文所做工作及论文组织  13-16
第二章视频容错转码技术  16-31
  2.1 视频转码技术  16-23
    2.1.1 视频转码功能分类  16-19
    2.1.2 视频转码器的主要结构  19-21
    2.1.3 视频转码中的关键技术  21-23
  2.2 现有的视频容错算法  23-30
    2.2.1 容错信息植入  24-27
    2.2.2 数据分层细化  27-28
    2.2.3 冗余编码  28-29
    2.2.4 差错掩盖  29-30
  2.3 本章小结  30-31
第三章无线网络中视频容错传输技术研究  31-48
  3.1 无线传输信道  31-35
    3.1.1 无线信道特性分析  31-32
    3.1.2 无线信道模型及相应容错策略  32-35
  3.2 3G 无线网络仿真环境  35-41
    3.2.1 3GPP/3GPP2 协议栈  36-37
    3.2.2 仿真平台的搭建  37-38
    3.2.3 仿真结果  38-41
  3.3 容错算法性能比较  41-47
    3.3.1 随机刷新  41-42
    3.3.2 随机刷新实验结果  42-44
    3.3.3 灵活宏块排序FMO  44-45
    3.3.4 FMO 实验结果  45-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章视频转码容错算法  48-65
  4.1 基于运动矢量的帧内宏块刷新算法  48-56
    4.1.1 基于运动矢量容错转码结构  48-50
    4.1.2 算法设计  50-52
    4.1.3 实验结果与分析  52-56
  4.2 改进的基于率失真的帧内宏块刷新算法  56-64
    4.2.1 基于率失真容错转码结构  57
    4.2.2 算法概要  57-60
    4.2.3 实验结果与分析  60-64
  4.3 本章小结  64-65
第五章总结与展望  65-67
  5.1 论文总结  65-66
  5.2 未来工作展望  66-67
参考文献  67-72
致谢  72-73
读硕士期间发表的论文  73

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