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基于不等差错保护的H.264联合信源信道编码的研究

作　者: 陈佳美
导　师: 郭士增
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: H.264 多码率兼容冗余删余Turbo码不等差错保护联合信源信道编码
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

多媒体应用在无线和移动网络环境中需求日益增长,无线视频传输技术得到了越来越广泛的应用,视频信号的编码效率也越来越高,同时无线信道具有了更高的吞吐量,这就使得视频信号在无线信道中传输成为可能。但是,无线网络具有时变、带宽有限、误码率比较高等特点,因此面向无线通信的视频编码方法不仅应该具有高效的压缩能力而且也应该具有良好的抗误码性能。联合信源信道编码将信源编码器和信道编码器级联起来,保持两个编码器之间的独立性,但是联合优化它们的编码参数,通过合理分配原始多媒体数据和保护数据之间的传输带宽,实现信源和信道冗余度的合理分配,进而实现参数联合优化的信源信道编码系统。这样一方面可以降低系统的实现复杂度,同时可以通过信源和信道之间的速率分配来实现联合编码的目的,是一种折衷而又有效的编码方式。本文主要研究内容就是结合H.264压缩视频和无线信道的特点,由H.264标准提出的数据分割和不等差错保护的思想,利用H.264标准的视频信息分割、帧内压缩、帧间压缩等基本原理,获得了不同重要程度、不同码率的信源压缩码流,采用多码率兼容冗余删余Turbo码作为信道编码,实现所需要的各种不同码率的信道编码,为信道中实施不等差错保护打下基础,最后,基于无线信道参数,将可变码率的H.264视频压缩方法及RCPT码结合,提出联合信源信道编码的不等差错保护的视频传输系统自适应资源分配算法,并设计了一套能够根据无线信道变化而自适应的改变码率的信源信道联合编码系统,能够实现在信道带宽有限的情况下,在信源和信道间合理的分配码率,使解码端恢复视频的质量在各种信道条件下都达到一个比较好的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 无线视频传输现状及存在的问题  9-10
  1.2 联合信源信道编码提出  10-11
  1.3 联合信源信道编码研究现状  11-13
  1.4 课题研究的目的和意义  13-14
  1.5 主要研究工作及本文结构  14-15
第2章联合信源信道编码理论  15-24
  2.1 视频压缩编码理论  15-17
    2.1.1 图像压缩编码技术的理论基础  15-17
    2.1.2 视频压缩标准  17
  2.2 信道编码理论  17-21
    2.2.1 信道编码理论概述  17-18
    2.2.2 视频通信差错控制技术  18-21
  2.3 联合信源信道编码  21-23
    2.3.1 联合信源信道编码的目的  21
    2.3.2 联合信源信道编码的系统框架  21-22
    2.3.3 联合信源信道编码设计方法目前研究热点  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 H.264 视频编码  24-34
  3.1 H.264 视频压缩标准概述  24-25
  3.2 失真的度量方法  25-27
  3.3 H.264 数据分割  27-29
    3.3.1 分割方案  27-28
    3.3.2 编码流程图  28-29
  3.4 仿真验证  29-33
    3.4.1 仿真条件  29-31
    3.4.2 仿真结果分析  31-33
  3.5 本章小结  33-34
第4章 H.264 视频码流不等差错保护方案  34-47
  4.1 Turbo码简介  34-35
  4.2 RCPT码定义  35-36
  4.3 RCPT码原理  36-38
  4.4 RCPT码的设计要点  38-39
  4.5 不等差错保护方案设计与实现  39-42
    4.5.1 不等差错保护方案算法描述  39-41
    4.5.2 方案实现  41-42
  4.6 仿真验证  42-46
    4.6.1 仿真条件  42-43
    4.6.2 算法性能测试与分析  43-46
  4.7 本章小结  46-47
第5章基于数据分割和UEP的联合信源信道编码方案  47-56
  5.1 码率控制  47-50
    5.1.1 码率控制重要性  47-48
    5.1.2 H.264 编码参数对码率的影响  48-50
  5.2 联合信源信道编码设计与实现  50-53
    5.2.1 不同码率UEP性能分析  50-51
    5.2.2 联合信源信道编码算法实现  51-53
  5.3 仿真验证  53-55
    5.3.1 仿真条件  53
    5.3.2 仿真结果分析  53-55
  5.4 本章小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-62
致谢  62

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