基于FEC的3G视频传输系统的关键技术的研究

论文摘要

由于无线通信和互联网技术的进步,无线多媒体业务的需求也在迅速增加。以3G网络为传输媒介的无线视频传输系统是无线视频传输技术发展的新趋势,特别是随着09年我国工业与信息化部发放3G牌照,标志我国正式进入3G时代之后,3G技术的应用越来越受到关注,具有重要的研究价值和广阔的市场前景。首先,本文介绍了蜂窝架构中数据业务传输的常见框架,研究了数据业务流的QoS保障机制,包括以网络为中心的方法和以终端为中心的方法,以及流媒体传输的相关规范和传输协议栈;讨论了数据业务质量的测试方法,并针对不同的指标设计了相应的测试用例。其次,对FEC在3G视频传输中的丢包恢复功能进行了研究,分别在视频传输系统的嵌入式客户端和PC机服务器设计了基于RS码和交织的FEC丢包恢复方案,并根据编码器和解码器相应的硬件环境,设计了不同的实现方法。客户端实现的侧重点在于减少硬件资源,以保持设备的便携性;服务器实现的侧重点在于以降低运算的时间复杂度,加快软件的解码速度。然后,在实现了FEC方案的基础上,研究了ARQ丢包恢复技术,设计了一种结合FEC和ARQ的联合丢包恢复方案,利用FEC恢复一部分网络传输中的随机丢包,然后根据FEC的纠错能力和丢包检测与区分的结果作为重传条件,使用ARQ恢复部分网络突发丢包,并结合重传成功的数据包进行FEC解码,进一步恢复突发丢包。FEC-ARQ联合方案在提高系统传输性能的同时,减少了重传的数据量,减轻了网络负担,同时也降低了通信成本。论文的最后对所做的工作进行了总结,并提出进行下一步研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本文结构
• 第二章 基于蜂窝架构的数据业务传输及测试方法
• 2.1 3G 基本架构及数据业务传输框架
• 2.2 无线蜂窝架构下数据业务流的QoS 保障方法
• 2.2.1 以网络为中心的QoS 保障方法
• 2.2.2 以终端为中心的QoS 保障方法
• 2.2.3 3GPP 规范中的流媒体传输
• 2.2.4 无线数据业务的传输协议栈
• 2.3 数据业务质量的测试方法
• 2.3.1 数据业务的主要技术指标
• 2.3.2 测试环境
• 2.3.3 测试用例设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 FEC 在3G 视频传输系统中的设计与实现
• 3.1 FEC 丢包恢复原理
• 3.2 基于RS 码和卷积交织的FEC 丢包恢复方案
• 3.3 RS 纠错码
• 3.3.1 有限域和RS 码
• 3.3.2 RS 码的运算实现
• 3.3.3 客户端编码器实现
• 3.3.4 服务器解码器实现
• 3.4 交织及解交织
• 3.4.1 交织原理及分析
• 3.4.2 交织器与解交织器的设计与实现
• 3.5 数据封装打包
• 3.6 本章小结
• 第四章 FEC-ARQ 联合丢包恢复方案
• 4.1 ARQ 原理及分析
• 4.2 FEC-ARQ 联合丢包恢复方案
• 4.2.1 3G 视频传输系统
• 4.2.2 发送和接收FIFO
• 4.2.3 丢包检测与区分
• 4.2.4 丢包恢复方案
• 4.3 系统测试及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 缩略语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文